dimarts, 2 de febrer de 2010

Metagenoma del tracte intestinal

Despres de una llarga absencia, avui torno a parlar des de la nevada capital danesa.

Ahir vaig assistir a una conferencia sobre el Metagenoma del nostre aparell digestiu. Sembla que despres de la estelar sequenciacio del genoma huma, ara estiguem ja a la era dels metagenomes. Fixeu-vos primer de tot que fa mes de 15 anys quan es parlava de DNA es parlava de kb (kilobases). Despres cap a l'any 1995 amb la sequenciacio de la primera bacteria, Haemophilus influenzae, es va començar a parlar de Mb (megabases). Uns anys despres amb la sequenciacio del genoma huma l'any 2001 vam començar a parlar de Gb (gigabases) i ara mateix a la era de la metagenomica podem parlar ja de Tb (terabases). Com us podeu suposar aixo complica molt el tractament d'aquestes dades degut als fitxers enormes on estan contingudes. I mes encara si sumem que la informatica avança a grans velocitats, pero potser a velocitats, malhauradament, encara no comparables.

Doncs be si agafem el genoma huma com a referencia, el metagenoma del nostre tracte intestinal seria 150 vegades mes gran. En una comparacio mes grafica, el que es una formiga a un huma que esta de peu. Pero que seria un metagenoma del tracte intestial? Doncs tots els genomes de totes les bacteries que tenim en el nostre tracte intestinal enganxats un darrera l'altre. Com podeu suposar tots aquests organismes estaran en equilibri amb el seu hoste, en aquest cas nosaltres, els humans. Aquests organismes en un estat d'equilibri ens aporten certes funcionalitats que sense ells no tindriem. Per exemple, son els responsables de metabolitzar la fibra que ingerim, de metabolitzar algunes toxines que podem ingerir, de desenvolupar el nostre sistema immunitari i altres funcions. Com podeu suposar, aquests extrafuncions les guanyem degut als gens continguts en els genomes d'aquestes bacteries que tenim en els nostres intestins i que codifiquen per diverses proteines que desenvolupen les seves funcions.
Microscopia electronica 100,000,000x del meu intesti avui al mati despres de menjar-me un iogurt.

A vegades aquest equilibri entre aquests organismes presents a dins de nosaltres i el seu entorn es trenca. Concretament Dusko Ehrlich (professor del National Institute of Agronomic Research (INRA), France) ens va descriure ahir com aquests sistemes es veuen pertorbats per exemple, despres de la ingesta de yogurts (d'aquests amb organismes vius a dins, tot i que sempre he tingut dubtes sobre la existencia d'aquests). Per cert, us imagineu qui patrocinava aquest part del projecte? Comença per D... ja em direu... Doncs tornem a agafar el fil. Es veu que el nombre de gens i especies contingudes en aquest metagenoma es veu reduit, ostensiblement, en individus que pateixen malalties que puguin afectar els seus intestins, com poden ser la malaltia de Cron o la colitis ulcerosa. Pero, fins i tot veuen una reduccio del contingut de gens i en la varietat d'especies en persones obeses (mesurat amb el BMI - body mass index).

 Localitzacio dels diferents grups taxonomics en l'aparell digestiu.

Una de les coses que va ser mes sorprenent en la seva xerrada es que les especies que primer desapareixen son les del grup taxonomic Firmicutes, mentre que Bacteroidetes, el grup mes predominant en aquest entorn es mante. Perque Firmicutes? Son les bacteries mes sensibles a canvis en la dieta, no accepten massa be dietes massa greixoses, o en l'entron? Son Bacteroidetes uns organismes molt resistents a tota clase de canvis en el seu entorn? Bacteroidetes tenen una gran capacitat de digerir tot tipus de fibra. Bacteroides thetaiotaomicron te unes 350 proteines dedicades a aquesta fi. Pero, en intestins de persones obeses o amb malalties intestinals segueixen sobrevivint, mentre que firmicutes fugen cuitacorrents. Teniu alguna opinio al respecte? Espero els vostres comentaris. ;)

2 comentaris:

Vallve ha dit...

Bacteroides thetaiotaomicron és un bacteri que ho aguanta tot, ... fins i tot va aguantar que un paio li remenés la seva seqüència genòmica per buscar el seu origen de replicació .... i el més fort és que el paio aquest no es rentava les mans després de treballar-hi ...

Goblin77 ha dit...

no se de qui parles...aquest coi de bacteri de nom impronunciable si que sembla que ho aguanti tot si!

Per cert, no vols iniciar un nou projecte per investigar perque firmicutes son els primer s a escampar la boira quan les coses es osen fotudes? ;)