Mikrobiomit ja sukkulamadot: Miten ympäristö vaikuttaa elämään!

Mikrobiomit ja sukkulamadot: Miten ympäristö vaikuttaa elämään!

Bakteereista, viruksista ja sienistä koostuvalla mikrobiomilla on kauaskantoisia vaikutuksia monisoluisten organismien terveyteen. Sillä on keskeinen rooli ruoan hyödyntämisessä ja se suojaa taudinaiheuttajilta. Tämän mikrobiekosysteemin hajoaminen on yhdistetty lukuisiin sairauksiin. Kielin Christian Albrechts -yliopiston Kiel Collaborative Research Centerin (SFB) 1182:n nykyinen tutkimus tutkii isäntäorganismien ja niiden mikrobiomien välisiä monimutkaisia ​​vuorovaikutuksia. äänekäs Kielin yliopisto Tutkimus osoittaa, kuinka organismin mikrobiomi ja sen mikrobiympäristö vaikuttavat toisiinsa.

Tutkimuksen painopiste on suvun sukkulamadotCaenorhabditis, erityisesti yleisesti käytetty malliorganismiC. elegans. Nämä organismit tarjoavat arvokasta tietoa biologisista prosesseista, koska niillä ei ole yhtenäistä mikrobiomikoostumusta, mutta ne ovat erittäin yksilöllisiä ja riippuvaisia ​​ympäristöstään.

Tutkimustulokset ja metodologia

Tutkimus noinC. elegansanalysoinut kompostikasan, jota tarkkailtiin kahden vuoden ajan, vertaillakseen matojen ja omenoiden mikrobiomeja. Kävi ilmi, että substraatti, jolla se elää, vaikuttaa merkittävästi sukkulamadon mikrobiomiin. Tietystä omenasta peräisin olevien matojen mikrobiomit eroavat merkittävästi muiden substraattien mikrobiomit. Tämä viittaa siihen, että sille ei ole kiinteää "ydinmikrobiomia".C. eleganskoska koostumus vaihtelee suuresti jopa saman omenan matojen välillä.

Toinen mielenkiintoinen näkökohta tutkimuksessa on "levitysrajoituksen" vaikutus. Tämä kertoo, että madon mikrobiomi riippuu suuresti sen välittömästä ympäristöstä. Aineenvaihdunta-analyysit osoittivat, että sukkulamadot voivat vaikuttaa myös omenoiden mikrobikoostumukseen ja aineenvaihduntaprosesseihin. On jopa oletettu, että läsnäoloC. elegansjoko omenoiden aineenvaihduntaprosessit muuttuivat tai madot suosivat kypsiä omenoita.

RelevanssiC. elegans

C. elegansSydney Brenner kehitti sen yli 50 vuotta sitten geneettiseksi malliksi, ja siitä on sittemmin tullut korvaamaton työkalu kehitys- ja neurobiologiassa. Sen pieni koko, vain 0,25 mm toukkavaiheessa, ja kolmen päivän nopea elinkaari munasta aikuiseen matoon, sitä tutkitaan intensiivisesti yli 1 000 laboratoriossa maailmanlaajuisesti. Vuosittain julkaistaan ​​yli 1 200 tutkimusartikkelia, jotka kattavat erilaisia ​​biologian näkökohtia eukaryoottisolujen toiminnoista ihmisen ja organismin vuorovaikutukseen, kuten esim. NCBI näyttää.

GeenimanipulaatiotC. elegansovat erityisen tehokkaita sen hyvin annotoidun genomin ja kyvyn soveltaa sekä eteenpäin että käänteistä genetiikkaa ansiosta. Tämä mahdollistaa yksityiskohtaiset tutkimukset organismin ja solujen tasolla.C. eleganson ensimmäinen monisoluinen organismi, jonka genomi on sekvensoitu, mikä korostaa sen merkitystä ihmisen lääketieteellisessä tutkimuksessa.

Tiivis yhteys mikrobiomin välilläC. elegansja sen ympäristö avaa uusia näkökulmia tutkimukselle mikrobiyhteisöjen vaikutuksista isäntään. Tulevat tutkimukset keskittyvät todennäköisesti genomin muokkaamiseen ja säätelevien RNA:iden rooliin. Nämä kehityssuunnat voivat johtaa uusiin näkemyksiin isäntäorganismien biologisista toiminnoista ja pitkän aikavälin terveydestä ja samalla tutkia edelleen mikrobiomien ja isäntäorganismien välistä synergiaa.