Mikrokompartment-genomika: áttörő eljárás a laborban
Lényeges, hogy a korábbi módszerekhez képest ez az új technika nagyságrendekkel több környezeti mintában lévő mikroorganizmus egyidejű szekvenálását teszi lehetővé. Egy Maine-öbölből vett tengervízminta elemzése során például több mint 2 000 részecske genomját olvasták ki, miközben mindössze 0,0003 liter vízre volt szükség. A rendszer lényege, hogy a mintát apró, vízáteresztő buborékokba osztják, amelyek mindegyikébe véletlenszerűen kerül mikroorganizmus vagy vírus. Ezekben egyetlen sejt vagy részecske DNS-e megsokszorozásra kerül, majd egyedi vonalkóddal látják el, így az összekeverés után is pontosan nyomon követhető, melyik génkészlet honnan származik.
Előnyök a hagyományos eljárásokkal szemben
A klasszikus, egyedi sejtes szekvenálási technológia ezzel szemben egyszerre 384 részecskét képes vizsgálni, és a sejteket előzőleg méret szerint rendezni kell. Az új eljárás nem igényel semmiféle előválogatást, így a legkisebb vírusoktól a legnagyobb baktériumokig minden elem izolálható és elemezhető. Ráadásul a módszer nem használ áramlási citometriát, ami ugyan kevesebb adatot ad a részecskék fizikai jellemzőiről, cserébe viszont minden részecske – akár szabadon úszó DNS is – vizsgálható.
A tengeri vírusvilág új arca
Következésképpen ez a nagyteljesítményű és méretfüggetlen technika ideális a tengeri vírusok feltérképezésére. Ezek az élőlények teszik ki az óceán mikrobáinak többségét, mégis sokukat egyszerűen nem lehetett vizsgálni a régi módszerekkel. Lényeges, hogy a mikrokompartment-genomika már most új, eddig ismeretlen vírusok – köztük a különösen szokatlan DNS-szerkezetű Naomiviridae család – azonosítását tette lehetővé. Ezek a vírusok annyira új felfedezések, hogy más eljárásokkal egyszerűen kiesnek a mintavételből.
Mire használható még az eljárás?
A tesztek alapján nemcsak tengervízben, hanem üledékben és más környezeti mintákban is jól működik ez a genomikai stratégia, ahol a sejtek elkülönítése a nem biológiai részecskéktől különösen nehéz feladat. A kutatók szerint ezzel a módszerrel a láthatatlan vírusközösség eddig elérhetetlen rétegei is feltárulhatnak, és akár a leggyakoribb tengeri baktériumok fertőzéseit okozó vírusokat is sikeresen azonosíthatják.
Új távlatokat nyit a környezeti virológiában
Az eddigi eredmények alapján a mikrokompartment-genomika minden eddiginél részletesebb és pontosabb képet ad az óceán rejtett világáról. Minden apró élőlény – akár közvetlenül, akár környezeti DNS-en keresztül – feltérképezhetővé válik, így a természetes mikrobiális közösségek bonyolultsága végre jobban megismerhető, és talán közelebb kerülünk az ökoszisztémák valódi működésének megértéséhez is.
