Mikrobiomi in ogorčice: Kako okolje vpliva na življenje!

Mikrobiomi in ogorčice: Kako okolje vpliva na življenje!

Mikrobiom, sestavljen iz bakterij, virusov in gliv, ima daljnosežne učinke na zdravje večceličnih organizmov. Ima bistveno vlogo pri izrabi hrane in ščiti pred patogeni. Motnje v tem mikrobnem ekosistemu so povezane s številnimi boleznimi. Trenutna študija Kiel Collaborative Research Center (SFB) 1182 na univerzi Christian Albrechts v Kielu raziskuje kompleksne interakcije med gostiteljskimi organizmi in njihovimi mikrobiomi. Glasno Univerza v Kielu Študija kaže, kako imata mikrobiom organizma in njegovo mikrobno okolje medsebojna vplivanja.

Težišče raziskave je ogorčica rodCaenorhabditis, zlasti pogosto uporabljen modelni organizemC. elegans. Ti organizmi zagotavljajo dragocen vpogled v biološke procese, ker nimajo enotne sestave mikrobioma, ampak so zelo individualni in odvisni od svojega okolja.

Rezultati študije in metodologija

Študija oC. elegansanalizirali kompostni kup, ki so ga opazovali dve leti, da bi primerjali mikrobiome črvov in jabolk. Izkazalo se je, da na mikrobiom ogorčice pomembno vpliva substrat, na katerem živi. Mikrobiomi črvov, pridobljeni iz določenega jabolka, se bistveno razlikujejo od mikrobiomov drugih substratov. To nakazuje, da ni fiksnega "jedrnega mikrobioma" zaC. elegansker se sestava zelo razlikuje tudi med črvi iz istega jabolka.

Drug zanimiv vidik študije je učinek "omejitve razpršitve". To navaja, da je mikrobiom črva močno odvisen od njegovega neposrednega okolja. Metabolomske analize so pokazale, da lahko ogorčice vplivajo tudi na mikrobno sestavo in presnovne procese jabolk. Ugiba se celo, da je prisotnostC. elegansali so se presnovni procesi jabolk spremenili ali pa imajo črvi raje zrela jabolka.

UstreznostC. elegans

C. elegansje pred več kot 50 leti razvil Sydney Brenner kot genetski model in je od takrat postal nepogrešljivo orodje v razvojni in nevrobiologiji. Z majhno velikostjo le 0,25 mm v fazi ličinke in hitrim življenjskim ciklom treh dni od jajčeca do odraslega črva se intenzivno raziskuje v več kot 1000 laboratorijih po vsem svetu. Letno je objavljenih več kot 1200 raziskovalnih člankov, ki pokrivajo različne vidike biologije, od delovanja evkariontske celice do interakcij človek-organizem, kot npr. NCBI kaže.

Genetske manipulacijeC. elegansso še posebej učinkoviti zaradi svojega dobro označenega genoma in zmožnosti uporabe naprej in nazaj genetike. To omogoča podrobne študije na ravni organizma in celic.C. elegansje prvi večcelični organizem s sekvenciranjem genoma, kar poudarja njegov pomen za medicinske raziskave pri ljudeh.

Tesna povezava med mikrobiomomC. elegansin njegovo okolje odpira nove perspektive za raziskave učinkov mikrobnih skupnosti na gostitelja. Prihodnje študije se bodo verjetno osredotočile na urejanje genoma in vlogo regulativnih RNA. Ta razvoj bi lahko vodil do novih vpogledov v biološke funkcije in dolgoročno zdravje gostiteljskih organizmov, hkrati pa nadalje raziskuje sinergijo med mikrobiomi in gostiteljskimi organizmi.