Mikrobiomer och nematoder: Hur miljön påverkar livet!

Mikrobiomer och nematoder: Hur miljön påverkar livet!

Mikrobiomet, som består av bakterier, virus och svampar, har långtgående effekter på hälsan hos flercelliga organismer. Det spelar en viktig roll i livsmedelsutnyttjandet och skyddar mot patogener. Störningar av detta mikrobiella ekosystem har kopplats till många sjukdomar. En aktuell studie av Kiel Collaborative Research Center (SFB) 1182 vid Christian Albrechts University i Kiel undersöker de komplexa interaktionerna mellan värdorganismer och deras mikrobiomer. Högt Universitetet i Kiel Studien visar hur en organisms mikrobiom och dess mikrobiella miljö har ömsesidig påverkan.

Fokus för forskningen är släktets nematodCaenorhabditis, särskilt den vanligen använda modellorganismenC. elegans. Dessa organismer ger värdefulla insikter i biologiska processer eftersom de inte har en enhetlig mikrobiomsammansättning, men är mycket individuella och beroende av sin miljö.

Studieresultat och metodik

Studien omC. elegansanalyserade en komposthög som observerades under två år för att jämföra maskarnas och äpplenas mikrobiomer. Det visade sig att nematodens mikrobiomet påverkas avsevärt av substratet som den lever på. Mikrobiomer av maskar som härrör från ett visst äpple skiljer sig avsevärt från de från andra substrat. Detta tyder på att det inte finns någon fast "kärnmikrobiom" förC. eleganseftersom sammansättningen varierar mycket även mellan maskar från samma äpple.

En annan intressant aspekt av studien är effekten av "spridningsbegränsning". Detta säger att maskens mikrobiom är starkt beroende av dess närmiljö. Metabolomanalyser visade att nematoderna också kan påverka äpplenas mikrobiella sammansättning och metaboliska processer. Det spekuleras till och med att förekomsten avC. elegansantingen förändrades äpplenas metaboliska processer eller att maskarna föredrar mognare äpplen.

Relevansen avC. elegans

C. elegansutvecklades för över 50 år sedan av Sydney Brenner som en genetisk modell och har sedan dess blivit ett oumbärligt verktyg inom utvecklings- och neurobiologi. Med en liten storlek på bara 0,25 mm i larvstadiet och en snabb livscykel på tre dagar från ägg till vuxen mask, forskas det intensivt i över 1 000 laboratorier världen över. Över 1 200 forskningsartiklar publiceras årligen som täcker olika aspekter av biologi, från eukaryota cellfunktioner till interaktioner mellan människa och organism, som t.ex. NCBI visar.

De genetiska manipulationernaC. elegansär särskilt effektiva på grund av dess välkommenterade genom och förmågan att tillämpa både framåt- och omvänd genetik. Detta möjliggör detaljerade studier på organism- och cellnivå.C. elegansär den första flercelliga organismen som har fått sitt genom sekvenserat, vilket understryker dess relevans för humanmedicinsk forskning.

Den nära kopplingen mellan mikrobiomet avC. elegansoch dess miljö öppnar nya perspektiv för forskning om effekterna av mikrobiella samhällen på värden. Framtida studier kommer sannolikt att fokusera på genomredigering och rollen av regulatoriska RNA. Denna utveckling kan leda till nya insikter om värdorganismernas biologiska funktioner och långsiktiga hälsa, samtidigt som synergin mellan mikrobiomer och värdorganismer utforskas ytterligare.