Co to jest metagenomika?

By Yolanda Smith, B.Pharm.Reviewed by Afsaneh Khetrapal, BSc

Metagenomika jest badaniem mikrobów w ich naturalnym środowisku życia, co wiąże się ze złożonymi społecznościami mikrobów, w których zwykle istnieją. Badanie to analizuje skład genomowy całego organizmu, w tym każdego z mikrobów, które istnieją w jego obrębie. Jest to ważna koncepcja dla mikrobów i gospodarza, aby myśleć o nich jako o współzależnych i obserwowanych jako społeczność, a nie uważanych za oddzielne jednostki.

Mikroby ziemi

Mikroby są niezbędne dla całego życia na ziemi, ponieważ są zaangażowane w procesy w biosferze, aby przekształcić kluczowe elementy życia (np. węgiel, azot, tlen, siarka) w biologicznie dostępne formy. Te cykle chemiczne są zależne od mikrobów, aby kontynuować i utrzymać stabilność środowiska.

Życie ludzkie jest zatem ściśle związane ze społecznościami mikrobów, które są odpowiedzialne za dostarczanie składników odżywczych, metali i witamin. Mikroby są bezpośrednio zaangażowane w proces fermentacji, oczyszczania z toksyn, ekstrakcji składników odżywczych i trawienia żywności.

Zbiorowiska drobnoustrojów a zdrowie człowieka

Zważywszy na istotną rolę, jaką drobnoustroje odgrywają w zdrowiu ludzi i zwierząt na Ziemi, może dziwić fakt, że przytłaczająca większość populacji drobnoustrojów, która zamieszkuje w człowieku, nie była obserwowana i badana w znaczący sposób w przeszłości.

Otwiera to nowe pole gry dla badań w dziedzinie metagenomiki. Jeśli jesteśmy w stanie pogłębić nasze zrozumienie społeczności mikrobów, które regularnie wchodzą w interakcje z ludźmi, takie jak te, które rezydują wewnątrz przewodu pokarmowego, może to rzucić nieco światła na wzajemne oddziaływanie pomiędzy mikrobami a zdrowiem człowieka. Mikroby mogą kodować szlaki metaboliczne, które są niezbędne do przetrwania ludzkiego życia, nawet jeśli nie istnieją w genomie człowieka.

Zmiany w poziomach mikrobów, które regularnie współdziałają z ludźmi mogą być związane z powodowaniem niektórych warunków zdrowotnych, takich jak choroba zapalna jelit (IBD), choroba sercowo-naczyniowa, egzema lub rak.

Mikroby odpowiedzialne za te zmiany prawdopodobnie nie są typem mikrobów, które bezpośrednio powodują chorobę lub infekcję. Zamiast tego, bardziej prawdopodobne jest wyjaśnienie, że mikroby i ludzkie ciało zwykle współpracują ze sobą, aby skutecznie trawić żywność, usuwać toksyny z organizmu i zapobiegać infekcjom przed przejęciem ciała. Jeśli nastąpi zmiana w funkcji mikroba, który jest tak ściśle związany ze zdrowiem człowieka, może się to przełożyć na prezentację stanu zdrowia u dotkniętego człowieka.

Metagenomika i techniki badawcze

Pola metagenomiki jest stosunkowo nowa, ponieważ mikroby były tradycyjnie badane w warunkach laboratoryjnych, a nie w obrębie gospodarza jako połączona jednostka. Dlatego też obecna wiedza na temat mikrobów w ich naturalnym środowisku jest niewielka.

Metagenomika ma na celu poczynienie postępów w mikrobiologii środowiskowej i klinicznej, pomimo istotnych barier, takich jak trudności z wykonaniem hodowli i różnorodność genomiczna mikrobów. Istnieje nadzieja, że zwiększone zrozumienie natury mikrobów w środowisku może mieć znaczący wpływ na inne nauki i obszary badawcze, takie jak medycyna, biologia, biotechnologia i ekologia.

Na tym wczesnym etapie metagenomiki badania koncentrują się przede wszystkim na mikrobach nieeukariotycznych, choć oczekuje się, że z czasem badania obejmą wszystkie obszary biologii.

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/

Dalsza lektura

• Wszystkie treści dotyczące genomiki
• Co to jest genomika?
• Sekwencjonowanie nowej generacji: The Basics
• Genome Analysis
• How Important is Intronic Variation?

Written by

Yolanda Smith

Yolanda ukończyła studia licencjackie z farmacji na Uniwersytecie Południowej Australii i ma doświadczenie w pracy zarówno w Australii, jak i we Włoszech. Jej pasją jest to, jak medycyna, dieta i styl życia wpływają na nasze zdrowie i lubi pomagać ludziom to zrozumieć. W wolnym czasie uwielbia zwiedzać świat i poznawać nowe kultury i języki.

Ostatnia aktualizacja Feb 26, 2019

Cytowania

Proszę użyć jednego z następujących formatów, aby zacytować ten artykuł w swoim eseju, pracy lub raporcie:

• APA

  Smith, Yolanda. (2019, February 26). Czym jest metagenomika. Wiadomości-Medyczne. Retrieved on March 24, 2021 from https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Metagenomics.aspx.

• MLA

  Smith, Yolanda. „Czym jest metagenomika?”. Wiadomości-Medyczne. 24 marca 2021. <https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Metagenomics.aspx>.

• Chicago

  Smith, Yolanda. „Czym jest metagenomika?”. News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Metagenomics.aspx. (dostęp 24 marca 2021).

• Harvard

  Smith, Yolanda. 2019. Co to jest metagenomika. Wiadomości-Medyczne, przeglądane 24 marca 2021, https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Metagenomics.aspx.

.