Mikrobiomai ir nematodai: kaip aplinka veikia gyvybę!

Mikrobiomai ir nematodai: kaip aplinka veikia gyvybę!

Mikrobiomas, susidedantis iš bakterijų, virusų ir grybelių, turi platų poveikį daugialąsčių organizmų sveikatai. Jis atlieka svarbų vaidmenį naudojant maistą ir apsaugo nuo patogenų. Šios mikrobinės ekosistemos sutrikimas buvo susijęs su daugybe ligų. Dabartinis Kylio bendradarbiavimo tyrimų centro (SFB) 1182 tyrimas Kylio Christian Albrechts universitete tiria sudėtingą šeimininkų organizmų ir jų mikrobiomų sąveiką. Garsiai Kylio universitetas Tyrimas parodo, kaip organizmo mikrobiomas ir jo mikrobų aplinka turi abipusės įtakos.

Tyrimų centre – genties nematodasCaenorhabditis, ypač dažniausiai naudojamas modelinis organizmasC. elegans. Šie organizmai suteikia vertingų įžvalgų apie biologinius procesus, nes jie neturi vienodos mikrobiomų sudėties, tačiau yra labai individualūs ir priklausomi nuo aplinkos.

Studijų rezultatai ir metodika

Tyrimas apieC. elegansišanalizavo komposto krūvą, kuri buvo stebima per dvejus metus, kad būtų galima palyginti kirminų ir obuolių mikrobiomą. Paaiškėjo, kad nematodo mikrobiomui didelę įtaką daro substratas, kuriame jis gyvena. Iš konkretaus obuolio gautų kirminų mikrobiomai labai skiriasi nuo kitų substratų. Tai rodo, kad nėra fiksuoto „pagrindinio mikrobiomo“.C. elegansnes sudėtis labai skiriasi net tarp to paties obuolio kirminų.

Kitas įdomus tyrimo aspektas yra „išsklaidymo apribojimo“ poveikis. Tai teigia, kad kirmino mikrobiomas labai priklauso nuo jo artimiausios aplinkos. Metabolomų analizė parodė, kad nematodai taip pat gali paveikti obuolių mikrobų sudėtį ir medžiagų apykaitos procesus. Netgi spėjama, kad buvimasC. elegansarba pasikeitė obuolių medžiagų apykaitos procesai, arba kad kirminai pirmenybę teikia prinokusiems obuoliams.

AktualumasC. elegans

C. elegansprieš daugiau nei 50 metų sukūrė Sydney Brenneris kaip genetinį modelį ir nuo tada tapo nepakeičiamu vystymosi ir neurobiologijos įrankiu. Dėl mažo, vos 0,25 mm dydžio lervos stadijoje ir greito trijų dienų gyvavimo ciklo nuo kiaušinėlio iki suaugusio kirmino, jis intensyviai tiriamas daugiau nei 1000 laboratorijų visame pasaulyje. Kasmet išleidžiama daugiau nei 1200 mokslinių straipsnių, apimančių įvairius biologijos aspektus – nuo ​​eukariotinių ląstelių funkcijų iki žmogaus ir organizmo sąveikos, pvz. NCBI rodo.

Genetinės manipuliacijosC. elegansyra ypač veiksmingi dėl gerai anotuoto genomo ir galimybės taikyti tiek tiesioginę, tiek atvirkštinę genetiką. Tai leidžia atlikti išsamius tyrimus organizmo ir ląstelių lygiu.C. elegansyra pirmasis daugialąstelis organizmas, kurio genomas buvo sekvenuotas, o tai pabrėžia jo svarbą žmonių medicinos tyrimams.

Glaudus ryšys tarp mikrobiomųC. elegansir jo aplinka atveria naujas perspektyvas tirti mikrobų bendruomenių poveikį šeimininkui. Ateities tyrimai greičiausiai bus skirti genomo redagavimui ir reguliavimo RNR vaidmeniui. Šie pokyčiai gali paskatinti naujų įžvalgų apie šeimininkų organizmų biologines funkcijas ir ilgalaikę sveikatą, kartu toliau tiriant mikrobiomų ir šeimininkų organizmų sinergiją.