Hologenómica: clarificando a relación entre o host e o microbio

2021/11/02 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biologia
• Abeltzaintza
• Bioteknologia
• Genetika

Alberdi e socios publicaron un artigo na revista Nature Reviews Genetics sobre os medios paira dar este paso. O Hologenoma é o conxunto de xenomas de todos os organismos que forman un animal ou planta: o do hóspede e os seus microorganismos. Alberdi cre que as técnicas de secuenciación actuais, o CRISPR-Cas9 e a capacidade computacional xa permiten realizar unha análise sistemática das características xenéticas de calquera hóspede e os seus microbios, integrando esta variable nas investigacións biolóxicas convencionais.

Até agora era necesario realizar cultivos celulares, ensaios funcionais ou microscopía paira caracterizar un a un os taxones microbianos do hóspede, polo que a capacidade dos científicos era moi limitada. A complexidade microbiana é, ademais, importante: non son só bacterias, senón virus, arqueos, fungos, protozoos ou helmintos. Con todo, as novas tecnoloxías moleculares permiten secuenciar xenomas completos en mostras con mesturas complexas de ADN e todos á vez.

Segundo os investigadores, una ampliación da hologenómica permitirá á ciencia determinar como inflúen as características xenéticas dos hostaleiros e microorganismos nas interaccións intracomunitarias. Por exemplo, como a morfología intestinal dos animais produce gradientes de osíxeno paira as bacterias, como a produción de lípidos do hóspede condiciona o microbiota superficial, ou como as bacterias alteran a expresión dos xenes do hóspede.

Hologenómica aplicada á gandaría

Antton Alberdi Estibaritz, bióloga da Universidade de Copenhague. Ed. Iñigo Ibáñez

A través da Hologenómica, Alberdi e os seus membros analizan a interacción entre as reses e os microorganismos cos que conviven, e consideran que ten una gran influencia na saúde e produción animal. Converteuse xa nunha prioridade estratéxica global na gandaría. “Estamos a desenvolver una nova tecnoloxía paira reconstruír estas interaccións en tres dimensións. Chamámoslles paisaxes 3D'ómicos”, di Alberdi. “Basicamente estamos a estudar como se expresan os xenes de todos eles a escala microscópica. Se aclaramos cales son as características xenéticas das animais/plantas e microorganismos que máis aumentan a produción, podemos manipular activamente a comunidade microbiana. Agora realízase mediante probióticos e prebióticos, pero non é moi efectivo. A Hologenómica permitiranos buscar as comunidades máis adecuadas cun coñecemento moito máis preciso”.

“Aplicaremos primeiro no cultivo de galiñas e porcos, pero a tecnoloxía será aplicable á agricultura, a biomedicina e tamén á conservación da natureza”. É máis, os investigadores creen que axudará a resolver as interaccións e relacións universais entre os diferentes tipos de seres vivos do planeta.

Ante o cambio climático

Ademais, os microorganismos poden axudar aos animais e plantas a adaptarse ao cambio climático. “As bacterias experimentan una evolución xenética moi rápida, que se duplica constantemente a diferenza dos hostaleiros. Moitos animais e plantas carecerán de capacidade paira desenvolverse xeneticamente con relativa rapidez ante o cambio climático. Deberán contar coa colaboración de microorganismos que serán os que lles proporcionen una adaptabilidad adicional”.