Беспозвоночный червь как модель для изучения микробных сообществ

Исследователи из Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) использовали методы анализа белков для изучения простого морского червя Olavius algarvensis и его бактерий-симбионтов. Эта работа может ускорить понимание более сложных сообществ, например, микробиома человека.

• Простая модель: Червяк лишён пищеварительной системы и полностью зависит от 4–5 видов бактерий, живущих в его теле, которые перерабатывают отходы и дают энергию. Это делает его упрощённой моделью симбиоза, подобного тому, что происходит в кишечнике человека.
• Метод — метапротеомика: Команда под руководством Натана ВерБеркмоэса применила метапротеомику — анализ всего набора белков в организме. В отличие от геномики (которая предсказывает, что может делать клетка), протеомика показывает, что фактически происходит в метаболизме в реальном времени.
• Ключевое открытие: Совмещение геномного и протеомного анализа помогло объяснить «функциональную избыточность» в сообществе. Несмотря на генетическое сходство, два симбионта червя выполняли разные метаболические функции. Это распространённая черта микробных сообществ.
• Гипотезы и ограничения: Метод дал косвенные доказательства необычных путей метаболизма, например, возможного использования водорода и монооксида углерода в качестве источников энергии. Однако для подтверждения функций отдельных белков требуются дальнейшие прямые биохимические исследования.

Исследование «Metaproteomics of a gutless marine worm and its symbiotic microbial community reveal unusual pathways for carbon and energy use» опубликовано в PNAS. Работу возглавляли Мануэль Кляйнер и Николь Дубилье из Института морской микробиологии Макса Планка.