Shahed University

Meta-omics and its applications to recognition of our environment

Davood Khojasteh

URL :   http://research.shahed.ac.ir/WSR/WebPages/Report/PaperView.aspx?PaperID=158920
Date :  2021/10/16
Publish in :    زيست فناوري - علوم و فناوري هاي زيستي سابق


Keywords :متااميکس، متاژنوميکس، ويروميکس، متاترانسکريپتوميکس، متاپروتئوميکس، متابولوميکس و گوناگوني ميکروبي.

Abstract :
شمار سلول¬های میکروبی در سیاره¬ی زمین از ستاره¬هایی که در کهکشان¬ها می¬شناسیم، بسیار بیشتر است. گوناگونی میکروبی و شبکه¬ی بوم¬شناختی ان¬ها با اینکه کارکردهای ویژه¬ای در زیست¬بوم¬های کره¬ی زمین دارند، ناشناخته مانده است. فناوری¬های امیکس مانند متاژنومیکس ابزارهایی را برای شناخت بخش بزرگی از این نادیده¬ها با دقت زیادی فراهم نموده¬اند که ژرفای اگاهی¬هایی که نسبت به انچه از روش¬های مبتنی بر کشت میکروارگانیسم¬ها به-دست می¬اید، بسیار بیشتر است. یک نمونه در مورد گوناگونی ومپایرلیدس¬ها است که از اغازیان و یوکاریوت¬های میکروسکوپی هستند. روش¬های متاامیکس اشکار کرده¬اند که گوناگونی درون این گروه از میکروارگانیسم¬ها با گوناگونی همه¬ی سلسله¬ی قارچ¬ها برابری می¬کند. ان¬ها در هر گوشه¬ای از طبیعت، از اقیانوس¬ها گرفته تا خاک¬ها یافت می¬شوند و تنها یکی از هفت گروه اغازیان هستند. در این مقاله افزون بر اشنایی با فناوری¬های امیکس به پروژه¬های کلان در این زمینه نیز پرداخته شده است تا دستاوردهای ان¬ها برای شناخت میکروارگانیسم¬ها و کارکرد ان¬ها ارائه گردد. در متاژنومیکس توالی¬یابی مستقیم و شناسایی ژن¬ها و ژنوم¬های موجود در زیست¬بوم¬های پیچیده¬ی میکروبی انجام می¬گیرد. ویرومیکس پژوهش بر روی متاژنوم¬های ویروسی است. در متاترانسکریپتومیکس mRNA مورد انالیز قرار می¬گیرد که به دلیل ناپایدار بودن ان در نمونه¬های زیست¬محیطی، گرداوری و رمزگشایی از ان چالش اصلی این امیکس است. شناسایی و اندازه¬گیری پروتئین¬های گوناگون که می¬تواند مستقیما فعالیت میکروبی را اندازه¬گیری نماید در متاپروتئومیکس انجام می¬شود. متابولومیکس زیست¬محیطی مطالعه¬ی متابولیت¬های مولکولی با وزن کم تولید شده از برهمکنش¬های میان میکروارگانیسم¬ها همانند یوکاریوت¬های کوچک، گیاهان، جانوران، شکارچیان و تنش¬های غیرزنده و دیگر محرک¬ها است. هم¬اکنون، روش¬های متاامیکس به¬سرعت درحال توسعه و تکامل فناوری¬هایی هستند که دستیابی ما را هم به گوناگونی زیستی و هم به بیان ژن در تمامی محیط¬زیست¬ها از بدن انسان تا خاک و اقیانوس، شدنی می-کنند. بدین ترتیب قوانینی که میلیون¬ها سال است حاکم هستند را درک نموده و از رازهای پنهان ان¬ها رمز خواهیم گشود.