Metatranskriptomika

Metatranskriptomika ist die Untersuchung der Gesamtheit der RNA-Moleküle, die von einer Gemeinschaft von Mikroorganismen in einer bestimmten Umwelt abgelesen werden. Im Gegensatz zur Metagenomik, die die gesamte DNA einer mikrobiellen Gemeinschaft untersucht, konzentriert sich die Metatranskriptomik auf die aktiven Gene und die funktionelle Aktivität dieser Gemeinschaft zu einem bestimmten Zeitpunkt. Dies gibt Einblicke in welche Gene gerade exprimiert werden, was wiederum Aufschluss über die Stoffwechselaktivitäten und die Reaktionen der Mikroorganismen auf ihre Umwelt gibt.

Die Methodik der Metatranskriptomika beinhaltet typischerweise die Extraktion von RNA aus einer Umweltprobe, gefolgt von der Umwandlung in cDNA (komplementäre DNA) und der anschließenden Sequenzierung. Die resultierenden Sequenzen werden dann bioinformatisch analysiert, um die verschiedenen RNA-Moleküle zu identifizieren und zuzuordnen, die von den verschiedenen Arten innerhalb der mikrobiellen Gemeinschaft stammen. Dies ermöglicht die Identifizierung von Genprodukten, die an wichtigen Prozessen wie Nährstoffabbau, Energieproduktion oder Interaktionen zwischen Spezies beteiligt sind.

Metatranskriptomik findet Anwendung in einer Vielzahl von Forschungsbereichen, darunter die Untersuchung von Bodenmikrobiomen, aquatischen Ökosystemen, dem menschlichen Darmmikrobiom und industriellen Fermentationsprozessen. Durch die Analyse der Transkripte können Forscher verstehen, wie sich mikrobielle Gemeinschaften an veränderte Bedingungen anpassen, welche Rolle sie in biogeochemischen Kreisläufen spielen und wie sie die Gesundheit von Organismen beeinflussen. Diese Technologie bietet ein dynamischeres Bild des mikrobiellen Lebens als die Metagenomik, da sie die momentane funktionelle Aktivität einer Gemeinschaft erfasst.