الميتاجينوميات : الميكروبات تدير العالم. بكل بساطة. على الرغم من أننا لا نستطيع رؤيتهم عادة ، إلا أن الميكروبات ضرورية لكل جزء من حياة الإنسان – بل كل أشكال الحياة على الأرض.
كل عملية في المحيط الحيوي تمسها قدرة الميكروبات التي لا نهاية لها على ما يبدو لتحويل العالم من حولها. إن الدورات الكيميائية التي تحول العناصر الأساسية للحياة – الكربون والنيتروجين والأكسجين والكبريت – إلى أشكال يمكن الوصول إليها بيولوجيًا موجهة إلى حد كبير بواسطة الميكروبات وتعتمد عليها.
فوائد الميكروبات
ترتبط جميع النباتات والحيوانات ارتباطًا وثيقًا بمجتمعات الميكروبات التي توفر العناصر الغذائية الضرورية والفيتامينات لمضيفيها.
من خلال التخمير وغيرها من العمليات الطبيعية ، تخلق الميكروبات أو تضيف قيمة إلى العديد من الأطعمة التي تعتبر من العناصر الغذائية الأساسية للنظام الغذائي البشري.
نعتمد على الميكروبات لعلاج السموم في البيئة – سواء تلك التي يتم إنتاجها بشكل طبيعي وتلك التي هي المنتجات الثانوية للأنشطة البشرية ، مثل تسرب النفط والكيماويات. تمكننا الميكروبات المرتبطة بجسم الإنسان في الأمعاء والفم من استخلاص الطاقة من الطعام الذي لم نستطع هضمه.
تتم هذه الوظائف داخل مجتمعات معقدة – كيانات معقدة ومتوازنة ومتكاملة تتكيف بسرعة ومرونة مع التغير البيئي. لكن تاريخياً ، ركزت دراسة الميكروبات على الأنواع الفردية في الثقافة البحتة ، لذا فإن فهم هذه المجتمعات المعقدة يتخلف عن فهم أفرادها.
ومع ذلك ، نحن نعرف ما يكفي للتأكد من أن الميكروبات ، كمجتمعات.
هي لاعب رئيسي في الحفاظ على الاستقرار البيئي.
اقراء ايضا: أجمل أنواع الزهور وأسماؤها
كيف جعلنا الميكروبات مرئية
قمنا باختراع المجاهر في أواخر القرن الثامن عشر مدركًا لوجودها.
علمنا تطور أساليب الزراعة المختبرية في منتصف القرن التاسع عشر كيف تجعل بعض الميكروبات رزقها كأفراد ، وقد وحدت ثورات البيولوجيا الجزيئية وعلم الجينوم في النصف الأخير من القرن العشرين هذه المعرفة الفسيولوجية بفهم دقيق لأساسها الوراثي الأساسي.
وبالتالي ، فإن كل المعرفة تقريبًا عن الميكروبات هي “معرفة مخبرية” إلى حد كبير ،
يتم تحقيقها في الظروف غير العادية وغير الطبيعية لنموها على النحو الأمثل في وسائط اصطناعية في ثقافة نقية بدون سياق بيئي.
إن علم الميتاجينوميات ، الذي يبلغ عمره بضع سنوات فقط ،
سيمكن من استكشاف الميكروبات في بيئاتها الطبيعية ، وهي المجتمعات المعقدة التي تعيش فيها عادة.
سيؤدي ذلك إلى حدوث تحول في البيولوجيا والطب والإيكولوجيا والتكنولوجيا الحيوية
التي قد تكون عميقة مثل تلك التي بدأها اختراع المجهر.
ما هو علم الميتاجينوميات ؟
مثل علم الجينوم نفسه ، تعد الميتاجينوميات مجموعة من تقنيات البحث ، والتي تضم العديد من الأساليب ، ومجال البحث.
في اللغة اليونانية ، تعني كلمة meta “متسامٍ”.
في طرقها وأساليبها ، تتجنب الميتاجينوميات عدم القابلية للتنوع والتنوع الجيني لمعظم الميكروبات ،
المزيد من المشاركات
أكبر حواجز الطرق أمام التقدم في علم الأحياء المجهرية السريرية والبيئية.
تدرك Meta في السياق الأول الحاجة إلى تطوير طرق حسابية تزيد من فهم التركيب الوراثي وأنشطة المجتمعات المعقدة إلى الحد الأقصى بحيث لا يمكن أخذ عينات منها ، ولا يتم وصفها بالكامل مطلقًا.
بالمعنى الثاني ، أي مجال البحث ، تعني الفوقية أن هذا العلم الجديد يسعى لفهم البيولوجيا على المستوى الكلي ،
متجاوزًا الكائن الحي الفردي للتركيز على الجينات في المجتمع ،
وكيف يمكن أن تؤثر الجينات على أنشطة بعضها البعض في خدمة الوظائف الجماعية .
الكائنات الفردية
تظل الكائنات الفردية هي وحدة أنشطة المجتمع ، بطبيعة الحال ، ونتوقع أن تستكمل الميتاجينوميات وتحفز البحث عن الأفراد وجينوماتهم.
في العقود المقبلة ، نتوقع أن يتم دمج النهج التصاعدي من الميتاجينوميات ،
والنهج التصاعدي من علم الأحياء الدقيقة الكلاسيكية ، وعلم الجينوم على مستوى الكائن الحي.
سوف نفهم المجتمعات ، ومجموعة من المجتمعات التي تشكل المحيط الحيوي ،
كنظام متداخل من النظم التي البشر هي جزء والتي يعتمد عليها بقاء الإنسان.
في بعض الحالات ، سيكون من الممكن تطبيق الفهم الجديد على مشاكل الاستعجال والأهمية.
الميتاجينوميات.
لن يتم على الأرجح تحديد الميتاجينوميات بكلتا الحالتين بإحكام ، وسيكون من غير المرغوب فيه محاولة الحد من ذلك الآن ،
لكن المصطلح يشمل توصيف المجتمعات الجينية أو أعضائها على مستوى الجينوم المستقل عن الزراعة.
دراسات على المجتمعات باستخدام الأساليب المستعارة من الجينوم ، وغيرها من الدراسات “omics” ،
والتي تهدف إلى فهم السلوكيات غير العضوية والمحيط الحيوي على المستوى الجيني.
المزيد عنها
على الرغم من أن الميتاجينيات في تنفيذها المبكر الحالي (ولأغراض هذا التقرير) تركز على الميكروبات غير حقيقية النواة ،
لا شك في أن مفاهيمها وأساليبها ستغير جميع الأحياء في نهاية المطاف.
وبهذه الطريقة فقط ، قام علم الجينوم ، وهو علم تم تطويره للمساعدة في تقدم الطب الحيوي وفهم الأنواع الخاصة بنا ،
بتحويل علم جميع الكائنات الحية وتطبيق هذا العلم في علم الأوبئة ، وعلم الأحياء الدقيقة السريرية ،
وعلم الفيروسات ، والزراعة ، والغابات ، ومصايد الأسماك ، التكنولوجيا الحيوية ، الطب الشرعي الميكروبي ، والعديد من المجالات الأخرى.
المصادر
التعليقات مغلقة.