Qu’est-ce que la métagénomique ?

Par Yolanda Smith, B.Pharm.Révisé par Afsaneh Khetrapal, BSc

La métagénomique est l’étude des microbes dans leur milieu de vie naturel, ce qui implique les communautés microbiennes complexes dans lesquelles ils existent habituellement. L’étude examine la composition génomique d’un organisme entier, y compris chacun des microbes qui y existent. C’est un concept important pour que les microbes et l’hôte soient considérés comme interdépendants et observés comme une communauté, plutôt que d’être considérés comme des entités séparées.

Microbes de la terre

Les microbes sont essentiels pour toute vie sur terre car ils sont impliqués dans les processus de la biosphère pour convertir les éléments clés de la vie (par exemple, le carbone, l’azote, l’oxygène, le soufre) en formes biologiquement accessibles. Ces cycles chimiques dépendent des microbes pour se poursuivre et maintenir la stabilité environnementale.

La vie humaine est donc intimement liée aux communautés microbiennes, qui sont responsables de l’approvisionnement en nutriments, métaux et vitamines. Les microbes sont directement impliqués dans le processus de fermentation, de remédiation des toxines, d’extraction des nutriments et de digestion des aliments.

Communautés microbiennes et santé humaine

Compte tenu du rôle essentiel que les microbes jouent dans la santé des humains et des animaux sur terre, il peut être surprenant que la majorité écrasante de la population microbienne qui réside à l’intérieur des humains n’ait pas été observée et étudiée de manière significative dans le passé.

Cela ouvre un nouveau terrain de jeu pour la recherche dans le domaine de la métagénomique. Si nous sommes en mesure d’approfondir notre compréhension des communautés microbiennes qui interagissent régulièrement avec les humains, comme celles qui résident à l’intérieur du tractus gastro-intestinal, cela pourrait nous éclairer sur l’interaction entre les microbes et la santé humaine. Les microbes peuvent coder des voies métaboliques qui sont essentielles à la survie de la vie humaine, même si elles n’existent pas dans le génome des humains.

Les changements dans les niveaux de microbes qui interagissent régulièrement avec les humains peuvent être associés à la cause de certaines conditions de santé, telles que les maladies inflammatoires de l’intestin (MII), les maladies cardiovasculaires, l’eczéma ou le cancer.

Les microbes responsables de ces changements ne sont pas susceptibles d’être le type de microbes qui causent directement des maladies ou des infections. Au lieu de cela, l’explication la plus probable est que les microbes et le corps humain travaillent ordinairement ensemble pour réussir à digérer les aliments, éliminer les toxines du corps et empêcher l’infection de prendre le contrôle du corps. S’il y a un changement dans la fonction du microbe qui est si étroitement impliqué dans la santé humaine, cela peut se traduire par la présentation d’un état de santé chez l’humain affecté.

Métagénomique et techniques de recherche

Le domaine de la métagénomique est relativement nouveau parce que les microbes ont traditionnellement été étudiés dans un cadre de laboratoire, plutôt qu’au sein de l’hôte comme une entité combinée. Par conséquent, les connaissances actuelles sur les microbes dans leur habitat naturel sont rares.

La métagénomique vise à faire progresser la microbiologie environnementale et clinique, malgré des obstacles importants tels que la difficulté de faire une culture et la diversité génomique des microbes. On espère qu’une meilleure compréhension de la nature des microbes dans l’environnement pourrait avoir un impact significatif sur d’autres sciences et domaines de recherche, tels que la médecine, la biologie, la biotechnologie et l’écologie.

À ce stade précoce de la métagénomique, la recherche est principalement axée sur les microbes non eucaryotes, bien que l’on s’attende à ce que l’étude englobe tous les domaines de la biologie à terme.

1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK54011/
2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3351745/
3. http://www.ucc.ie/apc/content/pdf/Meta-genomics.pdf
4. http://www.igs.umaryland.edu/research/metagenomics/

Lectures complémentaires

• Tout le contenu de la génomique
• Qu’est-ce que la génomique ?
• Séquençage de nouvelle génération : Les bases
• Analyse du génome
• Quelle est l’importance de la variation intrinsèque ?

Écrit par

Yolanda Smith

Yolanda a obtenu une licence en pharmacie à l’Université d’Australie du Sud et a travaillé en Australie et en Italie. Elle est passionnée par la façon dont la médecine, l’alimentation et le mode de vie affectent notre santé et aime aider les gens à comprendre cela. Pendant son temps libre, elle aime explorer le monde et apprendre de nouvelles cultures et de nouvelles langues.

Citations

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