Mikrobioomien

Mikrobioomit ovat mikro-organismien elinympäristön ja sen asukkaiden muodostama yhteisö. Ne kattavat bakteereita, arkeoneja, sieniä ja viruksia sekä näiden välistä vuorovaikutusta. Mikrobioomit ovat sekä paikallisen ympäristön että isäntäorganismin kanssa kytkeytyneitä järjestelmiä, ja niiden koostumus sekä toiminta riippuvat ympäristöstä ja ajankohdasta.

Yleisimmät mikrobioomit esiintyvät ihmis- ja eläinlajeissa sekä ulkoympäristössä kuten maaperässä, vesistöissä ja merissä. Ruumiin sisällä tärkeimpiä ovat suoliston, ihon, suun ja virtsateiden mikrobioomit; kasveilla mikrobioomit asuvat esimerkiksi maan rhizosfäärissä. Mikrobioomit muodostavat dynaamisen ja jatkuvasti muuttuvan ekosysteemin.

Toiminnallisesti ne osallistuvat ravinteiden kiertoon, aineenvaihduntaan ja uusien yhdisteiden tuottamiseen. Ne voivat tukea immuunijärjestelmää, vaikuttaa aineenvaihdunnan säätelyyn sekä estää haitallisten mikrobien kasvua. Mikrobioomit voivat siten vaikuttaa yksilön terveyteen, kehitykseen ja vasteisiin hoitoihin.

Tutkimusmenetelmät perustuvat sekvensointiin ja bioinformatiikkaan: 16S rRNA -tutkimukset, metagenomiikka sekä metatranskriptomiikka antavat käsityksen lajistosta, geenien mahdollisuuksista ja aktiivisesta ilmentymästä. Haasteita ovat näytteiden laatu, ympäristötekijöiden vaihtelu sekä tietojen tulkinta isäntä- ja ympäristötasolla.

Sovelluksissa mikrobioomien tuntemus tukee terveydenhoitoa, ruokavaliota ja hoitostrategioita sekä probioottien kehitystä. Esimerkkejä ovat suolistomikrobioomin roolin tutkimus sekä joihinkin sairauksiin liittyvät hoitovuorovaikutukset. Maataloudessa mikrobioomit vaikuttavat maaperän terveyteen ja kasvien vastustuskykyyn, mikä voi parantaa satoa ja viljelyn kestävyyttä. Ympäristötaloudessa ne tukevat bio- ja bioremediaatiota sekä luonnonvara- kiertojen hallintaa.