متاآمیکس، رویکردی نوین برای شناخت محیط‌زیست پیرامون ما

Abstract

شمار سلول­های میکروبی در سیاره­ی زمین از ستاره­هایی که در کهکشان­ها می­شناسیم، بسیار بیشتر است. گوناگونی میکروبی و شبکه­ی بوم­شناختی آن­ها با اینکه کارکردهای ویژه­ای در زیست­بوم­های کره­ی زمین دارند، ناشناخته مانده است. فناوری­های آمیکس مانند متاژنومیکس ابزارهایی را برای شناخت بخش بزرگی از این نادیده­ها با دقت زیادی فراهم نموده­اند که ژرفای آگاهی­هایی که نسبت به آنچه از روش­های مبتنی بر کشت میکروارگانیسم­ها به­دست می­آید، بسیار بیشتر است. یک نمونه در مورد گوناگونی ومپایرلیدس­ها است که از آغازیان و یوکاریوت­های میکروسکوپی هستند. روش­های متاآمیکس آشکار کرده­اند که گوناگونی درون این گروه از میکروارگانیسم­ها با گوناگونی همه­ی سلسله­ی قارچ­ها برابری می­کند. آن­ها در هر گوشه­ای از طبیعت، از اقیانوس­ها گرفته تا خاک­ها یافت می­شوند و تنها یکی از هفت گروه آغازیان هستند. در این مقاله افزون بر آشنایی با فناوری­های آمیکس به پروژه­های کلان در این زمینه نیز پرداخته شده است تا دستاوردهای آن­ها برای شناخت میکروارگانیسم­ها و کارکرد آن­ها ارائه گردد. در متاژنومیکس توالی­یابی مستقیم و شناسایی ژن­ها و ژنوم­های موجود در زیست­بوم­های پیچیده­ی میکروبی انجام می­گیرد. ویرومیکس پژوهش بر روی متاژنوم­های ویروسی است. در متاترانسکریپتومیکس mRNA مورد آنالیز قرار می­گیرد که به دلیل ناپایدار بودن آن در نمونه­های زیست­محیطی، گردآوری و رمزگشایی از آن چالش اصلی این آمیکس است. شناسایی و اندازه­گیری پروتئین­های گوناگون که می­تواند مستقیما فعالیت میکروبی را اندازه­گیری نماید در متاپروتئومیکس انجام می­شود. متابولومیکس زیست­محیطی مطالعه­ی متابولیت­های مولکولی با وزن کم تولید شده از برهمکنش­های میان میکروارگانیسم­ها همانند یوکاریوت­های کوچک، گیاهان، جانوران، شکارچیان و تنش­های غیرزنده و دیگر محرک­ها است.