Hologenomika: ostalari eta mikrobiotaren arteko harremana argitzen

Abeltzaintzan lehentasun estrategiko bihurtu da hologenomika

Elhuyar Zientzia

Zabaldu:
Twitter
Facebook
Emaila

Azken urteotan, biologiak aldaketa kualitatibo bat egin du animaliak eta landareak ulertzeko moduan: orain, espezie askoren komunitate baten modura ikusten du animalia edo landare bakoitza, jakinik beren baitan badirela mikrobiota osatzen duten mikrobio ugari. Adibiderik ezagunenak animalien hesteetako mikrobiota eta landareen sustraietakoa dira, baina komunitate-mota asko dago. Hain zuzen, komunitateko kideen arteko interakzioek baldintzatzen dituzte organismoen ezaugarri anatomikoak, metabolikoak, immunologikoak eta abar. Interakzio dinamiko horiek ikertzen ditu Antton Alberdi Estibaritz Kopenhageko Unibertsitateko biologoak, eta orain, zientzia urrats handi bat egiteko moduan dagoela uste du: begirada hori biologiako ikerketetan sistematikoki integratzea.

hologenomika-ostalari-eta-mikrobiotaren-arteko-int

Arg. Alberdi et al., Nature Reviews Genetics aldizkaritik moldatua.

Alberdik eta kideek urrats hori egiteko baliabideei buruzko artikulu bat argitaratu dute Nature Reviews Genetics aldizkarian. Hologenoma animalia edo landare bat osatzen duten organismo guztien genomen multzoa da: ostalariarena eta haien mikroorganismoena. Alberdiren ustez, egungo sekuentziazio-teknikek, CRISPR-Cas9-k eta ahalmen konputazionalak jada aukera ematen dute edozein ostalari eta haren mikrobioen ezaugarri genetikoen azterketa sistematikoa egiteko, eta aldagai hori ohiko ikerketa biologikoetan integratzeko.

Orain arte, kultibo zelularrak, entsegu funtzionalak edo mikroskopia egiten behar izaten ziren ostalariaren taxoi mikrobiarrak banan-banan karakterizatzeko; beraz, oso mugatua zen zientzialarien gaitasuna. Mikrobiotaren konplexutasuna handia da, gainera: ez dira bakterioak soilik izaten, birusak, arkeoak, onddoak, protozooak zein helmintoak azaltzen dira genoma horietan. Baina teknologia molekular berriek aukera ematen dute DNA-nahasketa konplexuak dituzten laginetan bertan sekuentziatzeko genoma osoak, eta denak aldi berean.

Ikertzaileen ustez, hologenomika zabalduz gero, zientziak argitu ahal izango du nola eragiten duten ostalari zein mikroorganismoen ezaugarri genetikoek komunitate barruko interakzioetan. Esaterako, animalien hesteetako morfologiak nola sortzen dituen oxigeno-gradienteak bakterioentzat, ostalariaren lipido-ekoizpenak nola baldintzatzen duen azaleko mikrobiota, edo nola aldatzen duten bakterioek ostalariaren geneen espresioa.

Abeltzaintzan aplikatutako hologenomika

Antton Alberdi Estibaritz, Kopenhageko Unibertsitateko biologoa. Arg. Iñigo Ibañez

Hologenomika baliatuta, abereen eta haiekin bizi diren mikroorganismoen arteko interakzioa aztertzen ari dira orain Alberdi eta kideak, abereen osasunean eta ekoizpenean eragin handia duela uste dute. Lehentasun estrategiko globala bihurtu da jada abeltzaintzan. “Teknologia berri bat garatzen ari gara, elkarrekintza horiek hiru dimentsiotan berreraikitzeko. Paisaia 3D'omikoak deitzen diegu”, dio Alberdik. “Funtsean, eskala mikroskopikoan haien guztien geneak nola espresatzen diren aztertzen ari gara. Argitzen badugu animalia/landareen eta mikroorganismoen zer ezaugarri genetikok handitzen duen gehien ekoizpena, komunitate mikrobiarra aktiboki manipula dezakegu. Orain, probiotiko eta prebiotikoen bidez egiten da, baina ez da oso eraginkorra. Hologenomikak aukera emango digu askoz ere ezagutza zehatzagoaz bilatzeko komunitate egokienak”.

“Oiloen eta txerrien hazkuntzan aplikatuko dugu, hasteko, baina teknologia aplikagarria izango da nekazaritzan, biomedikuntzan eta baita natur kontserbazioan ere”. Areago, planetako bizidun-mota desberdinen arteko elkarrekintza eta harreman unibertsalak argitzen lagunduko duela uste dute ikertzaileek.

Klima-aldaketaren aurrean

Gainera, animalia eta landareei klima-aldaketara egokitzen ere lagundu diezaiekete mikroorganismoek. “Bakterioek eboluzio genetiko oso azkarra izaten dute, etengabe bikoizten baitira, ostalariek ez bezala. Animalia eta landare askok ez dute gaitasunik izango klima-aldaketaren aurrean genetikoki nahikoa azkar moldatzeko. Mikroorganismoak izan beharko dituzte laguntzaile, haiek izango baitira moldagarritasun gehigarri bat emango dietenak”.