Mikrobiomi un nematodes: kā vide ietekmē dzīvi!

Mikrobiomi un nematodes: kā vide ietekmē dzīvi!

Mikrobiomam, kas sastāv no baktērijām, vīrusiem un sēnītēm, ir tālejoša ietekme uz daudzšūnu organismu veselību. Tam ir būtiska loma pārtikas izmantošanā un aizsargā pret patogēniem. Šīs mikrobu ekosistēmas traucējumi ir saistīti ar daudzām slimībām. Pašreizējais Ķīles sadarbības pētījumu centra (SFB) 1182 pētījums Ķīles Kristiana Albrehta universitātē pēta sarežģītās mijiedarbības starp saimniekorganismiem un to mikrobiomiem. Skaļi Ķīles Universitāte Pētījums parāda, kā organisma mikrobiomam un tā mikrobu videi ir savstarpēja ietekme.

Pētījuma uzmanības centrā ir ģints nematodeCaenorhabdīts, jo īpaši bieži izmantotais paraugorganismsC. elegans. Šie organismi sniedz vērtīgu ieskatu bioloģiskajos procesos, jo tiem nav vienota mikrobiomu sastāva, bet tie ir ļoti individuāli un atkarīgi no vides.

Studiju rezultāti un metodoloģija

Pētījums parC. elegansanalizēja komposta kaudzi, kas tika novērota divu gadu laikā, lai salīdzinātu tārpu un ābolu mikrobiomas. Izrādījās, ka nematodes mikrobiomu būtiski ietekmē substrāts, uz kura tā dzīvo. No konkrēta ābola iegūto tārpu mikrobiomi būtiski atšķiras no citu substrātu mikrobiomi. Tas liek domāt, ka nav fiksēta “pamata mikrobioma”.C. elegansjo sastāvs ļoti atšķiras pat starp tārpiem no viena un tā paša ābola.

Vēl viens interesants pētījuma aspekts ir “izkliedes ierobežojuma” ietekme. Tas norāda, ka tārpa mikrobioms ir ļoti atkarīgs no tā tuvākās vides. Metabolomu analīzes parādīja, ka nematodes var ietekmēt arī ābolu mikrobu sastāvu un vielmaiņas procesus. Pat tiek spekulēts, ka klātbūtneC. elegansvai nu āboliem mainījušies vielmaiņas procesi vai arī tārpi dod priekšroku gatavākiem āboliem.

AtbilstībaC. elegans

C. eleganspirms vairāk nekā 50 gadiem kā ģenētisku modeli izstrādāja Sidnijs Brenners, un kopš tā laika tas ir kļuvis par neaizstājamu rīku attīstības un neirobioloģijā. Tā kāpura stadijā tas ir mazs, tikai 0,25 mm, un trīs dienu ātrs dzīves cikls no olas līdz pieaugušam tārpam, tas tiek intensīvi pētīts vairāk nekā 1000 laboratorijās visā pasaulē. Katru gadu tiek publicēti vairāk nekā 1200 pētniecisku rakstu, kas aptver dažādus bioloģijas aspektus, sākot no eikariotu šūnu funkcijām līdz cilvēka un organisma mijiedarbībai, piemēram, NCBI rāda.

Ģenētiskās manipulācijasC. elegansir īpaši efektīvas, pateicoties tā labi anotētajam genomam un spējai pielietot gan tiešo, gan reverso ģenētiku. Tas ļauj veikt detalizētus pētījumus organisma un šūnu līmenī.C. elegansir pirmais daudzšūnu organisms, kura genoms ir sekvencēts, uzsverot tā nozīmi cilvēka medicīniskajā izpētē.

Ciešā saikne starp mikrobiomuC. elegansun tās vide paver jaunas perspektīvas pētījumiem par mikrobu kopienu ietekmi uz saimniekorganismu. Turpmākie pētījumi, iespējams, koncentrēsies uz genoma rediģēšanu un regulējošo RNS lomu. Šīs norises varētu radīt jaunu ieskatu saimniekorganismu bioloģiskajās funkcijās un ilgtermiņa veselībā, vienlaikus turpinot pētīt sinerģiju starp mikrobiomiem un saimniekorganismiem.