null Joulukuusen metagenomi

Joulukuusen metagenomi

Joulukuusi  yleistyi Suomessa 1800-luvun aikoihin säätyläiskodeissa. Se on tavallisesti sisällä pidettävä, koristeltu metsäkuusi (Picea). Kuusen mukana luonnosta kotiin kannetaan miljoonia kääriäisiä, kemppejä, jäytiäisiä, punkkeja ja hämähäkkejä. Kuusi tuoksuu, kun siitä haihtuu pihkaperäisiä orgaanisia aineita, kuten fenoleja ja muita moniaromaattisia hiilivetyjä. Ne voivat aiheuttaa allergiaa, mutta ötököistä ei pääpiirteittäin ole haittaa. Onko niistä itse asiassa hyötyä?

Muutama vuosi siten äimistyn oppiessani, kuinka paljon geneettistä informaatiosisältöä ympäristön mikro-organismeissa, mikrobiomissa, tai tarkemmin sen metagenomissa on. Metagenomiikka tutkii mikroskooppisen tason elämänmuotojen genomeja ja niiden vuorovaikutusta keskenään ja suurempien eliöiden kanssa. Se on verrattain uusi 2000-luvun alussa syntynyt tieteenala. Bakteerit ja virukset ovat metagenomiikan ykköstutkimuskohteita.

Kodilla on oma metagenominsa. Kuusen kantaminen huoneeseen ötököineen muuttaa kodin metagenomia. Kodin metagenomia muokkaavat myös perheenjäsenet, kotieläimet, kasvit ja muut seikat, kuten asuinpaikka.

Suomalaiset tietävät, että kesämökki alkaa nopeasti muuttua, jos siellä ei aktiivisesti käy. Joillakin taloilla on jopa yksinään voimistuva ominaistuoksunsa. Jos talo on tyhjillään vuosia, se ei ole hyvä asia talon kannalta. Tämä johtuu talon ja siellä asuvan metagenomin muutoksista.

Ihminen muokkaa ympäristöään itselleen sopivaksi omalla toiminnallaan, mukaan lukien sen metagenomit. Talossa asuvat ja toimivat siis vaikuttavat kodin dynamiikkaan suurella ja pienellä tasolla, mukaan lukien sisään kannettu joulukuusi ja sen ötökät. Voi olla, että mökki kaipaa ihmisiä ja joulukuusta yhtä paljon kuin sen ympärillä kokoontuvat ihmiset, koska muuten elintilaa voi alkaa vallata esimerkiksi sieni.

Ihmisellä on bakteereja ja viruksia ja muita mikro-organismeja joka puolella silmissä, nenässä, iholla, keuhkoissa, syljessä, suolistossa. Näitä on fyysisenä massana vain ehkä kilo, mutta genomeja analysoimalla paljastuu, että niiden monimuotoisuus on häkellyttävä.

Ihmisen itsensä geneettinen informaatiosisältö on nykytietämän mukaan 4,537,931,177 emäsparia (ACGT), jotka koodaavat 20,448 geeniä. Tästä informaatiosta voidaan rakennella kaikki ihmisen solutyypit.

Ihmisen metagenomin geneettinen informaatiosisältö, mukaan lukien kaikki erilaiset pöpöt ja niiden versiot, on satoja kertoja suurempi. Se sisältää tuhansia lajeja ja miljoonia geenejä, joita tällä hetkellä tunnetaan avoimien tietokantojen mukaan toistaiseksi vasta 140,988. Nämä rakentavat lukumäärällisesti suunnilleen saman verran soluja ihmisen kehoon mukana kuljetettavaksi kuin mitä ihmisen kehossa itsessään on soluja.

Kuusella on genomissaan 20 miljardia emäsparia, viitisen kertaa enemmän kuin ihmisellä. Kuusen geenien määrästä ei ole kovin tarkkaa tietoa vielä. Kuusi joutuu vuorovaikuttamaan metagenomiensa kanssa paikallaan jököttäen, eikä voi esimerkiksi yrittää kehittää rokotteita, jos vahingollinen mikro-organismi, eli patogeeni, ilmaantuu elinpiiriin.

Voi huoletta olettaa, että eliön kanssa elävällä mikrobiomilla on lähtökohtaisesti isäntäoliota suojaavia vaikutuksia. Niiden selviytyminen riippuu isäntäolion selviytymisestä, mutta tämä asia tunnetaan vielä kovin huonosti.

Maapallon mikrobiomilla, eli koko mikrosooppisella eliöstöllä, on ollut saman verran aikaa evoluutiossa kuin makroskooppisella eliöistöllä. Yhteinen esimuoto näille elämän muodoille ilmaantui miljardeja vuosia sitten. Sen jälkeen eliöt ovat reagoineet ympäristöönsä eri tavoin omissa elinpiireissään ja erikoistuneet selviytymään niissä. Elämänmuotojen vuorovaikutus säilyy läpi maapallon historian.

Se on hyvä politiikka: puolustaa ihmisiä ja yhteiskuntia patogeenejä vastaan, yhteistyössä joulukuusen metagenomin kanssa. Tätä mietin, kun kannoin joulukuusta sisään taloon. Kuusi ja sen ötökät ja niiden metagenomi ovat meille tervetulleita muokkaamaan kodin terveyttä!  

Hyvää joulua toivottaa Euroopan biologisen tiedon infrastruktuurin ELIXIRin Suomen osakeskus.

Lisää tästä aiheesta » Siirry sisältöihin ja uutisiin »

Tommi Nyrönen

Dr. Tommi Nyrönen leads a team of experts in the European Life Science Infrastructure for Biological information ELIXIR at CSC.

tommi.nyronen(at)csc.fi