Rejestracja

Please leave these two fields as-is:
UWAGA: Prosimy o rozwiązanie prostego równania matematycznego!
zamknij

Zaloguj się

Zapomniałeś hasła?

Jeżeli nie pamiętasz swojego hasła, wyślemy Ci nowe - wystarczy skorzystać ze specjalnego formularza
Przypomnij mi hasło

Zarejestruj się
Napisano: 04 czerwca 2016

Liczba komentarzy: 0
Oswajamy biotechnologię — metagenomika

Human Microbiome Project to ogólnoświatowe przedsięwzięcie na miarę projektu sekwencjonowania ludzkiego genomu, będące jego istotnym dopełnieniem. W tym projekcie mikrobiom oznacza pulę wszystkich mikroorganizmów (bakterii, grzybów i wirusów) zasiedlających ludzkie ciało. Najnowsze technologie pozwolą odkryć to, co do tej pory było nieznane lub pomijane, a co może mieć decydujące znaczenie dla ludzkiego zdrowia.

VBNC (ang. Viable But Not Culturable) — tym skrótem określa się bardzo liczną grupę mikroorganizmów, które choć bardzo dobrze dają sobie radę w swoim naturalnym środowisku, nie dają się wyhodować w warunkach laboratoryjnych. Paradoksem jest to, że 99% mikrobiologów bada jedynie 1% mikroświata, a tylko pozostały 1% z nich poznaje resztę. Wydaje się jednak, że dzięki osiągnięciom biotechnologii stosunek ten ulegnie wkrótce znacznej zmianie. Metagenomika to stosunkowo nowa dziedzina nauki, która w oparciu o metody sekwencjonowania materiału genetycznego pozyskiwanego bezpośrednio ze środowiska oraz porównawcze metody analityczne, stwarza możliwość poznania genomu mikroorganizmów bez konieczności ich izolacji i hodowli. Podejście to służyło początkowo poznaniu różnorodności biologicznej prób środowiskowych. W 2009 roku amerykański Narodowy Instytut Zdrowia (NIH) oficjalnie rozpoczął 5-letni projekt poznania ludzkiego mikrobiomu.

Metagenomika – biotechnologia matką nowej ery mikrobiologii

Większość uwagi świata medycyny skupia się na organizmach patogennych wywołujących znane jednostki chorobowe. Jest to jednak niewielki odsetek mikroorganizmów stanowiących naturalną florę fizjologiczną człowieka. Masa bakterii przypadająca na dorosłą osobę wynosi średnio 4 kg, a liczba komórek bakteryjnych szacowana jest na 10 razy większą niż liczba komórek ciała. Flora fizjologiczna zasiedlająca główne obszary ciała: skórę, drogi oddechowe, jamę ustną, przewód pokarmowy i układ moczowo-płciowy przyczynia się do zachowania homeostazy organizmu, o czym świadczą chociażby infekcje grzybicze czy dolegliwości jelitowe następujące po długotrwałej antybiotykoterapii z pominięciem zażywania probiotyków. Cztery główne zadania Human Microbiome Project to określenie podstawowej puli mikroorganizmów naturalnie występującej w poszczególnych obszarach ciała, ocena wpływu zmian w mikrobiomie na ludzkie zdrowie, a także rozwój nowych technologii i metod bioinformatycznych wspierających wyznaczone cele.

Próbki pobrane od 250 osób poddawane są analizie metagenomicznej wykorzystującej dwie równoległe metody: analizę konserwowanej sekwencji 16S rRNA oraz bardziej dokładne sekwencjonowanie genomu metodą „shotgun” (ang. Whole-Genome Shotgun, WGS). Sekwencje 16S rRNA porównywane są w dostępnej bazie danych, natomiast sekwencje WGS porównywane są z sekwencjami około 10000 szczepów referencyjnych dostępnych na stronie internetowej projektu. Przedsięwzięcie realizowane w ośrodkach na całym świecie planowo ma się zakończyć w 2014 roku. Dalsze badania będą miały na celu bardziej szczegółowe określenie zależności między składem mikrobiomu a stanem zdrowia pacjentów. Już dziś obserwuje się między innymi różnice w składzie flory jelitowej osób otyłych i szczupłych oraz wpływ określonego typu mikrobiomu na występowanie choroby refluksowej przełyku i raka przełyku. W przypadku tego ostatniego analiza mikrobiomu mogłaby umożliwić wczesną diagnozę.

Biotechnologia dzięki tworzeniu i udoskonalaniu metod sekwencjonowania i analiz bioinformatycznych przyczynia się do narodzin nowej ery mikrobiologii. Jeśli rzeczywiście istnieje ścisła korelacja między składem flory ludzkiego organizmu a stanem zdrowia, metagenomika umożliwi stworzenie nowych kryteriów diagnostycznych oraz odsłoni zupełnie nowe spojrzenie na ludzkie ciało.

Monika Kossakowska

Źródła:

http://genome.cshlp.org/content/19/12/2317.long
http://commonfund.nih.gov/hmp/overview.aspx

 

image_pdfimage_print
Podziel się ze znajomymi
Skocz do formularza

Komentarze 0

Nikt jeszcze nie skomentował tego wpisu, napisz coś!
  1. Dodaj komentarz
    (wymagany)
    (wymagany)
    (wymagany)

    Pola oznaczone znaczkiem W są obowiązkowe. Musisz wypełnić wszystkie pola wymagane, aby dodać komentarz.
    Twój adres email, który podasz nie zostanie opublikowany z Twoim komentarzem.

    W treści komentarza dozwolone są tagi XHTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

do góry