کاربرد آنالیز متاژنوم با استفاده از توالی یابی نسل جدید برای بهبود شرایط محیطی گیاهان

متاژنوم به طور عامیانه به توصیف یا هر گونه آنالیز جوامع میکروبی و یا علم مطالعه ی جوامع میکروبی می گویند کهمعمولا 0 مواد ژنتیکی مستقیما0از نمونه های محیطی جدا و مورد مطالعه قرار می گیرند. متاژنوم یک روش قدرتمند برای مشاهده و بررسی دنیای میکروبی می باشد و اطلاعات کاربردی مهمی را به ما می دهد. استفاده از این تکنیک میتواند برای درک تعاملات گیاه و پروفایل میکروبی اطراف آن و شناسایی محیط اطراف گیاه بسیار کاربردی باشد. تعاملات بین میکروارگانیسم ها و گیاهان بسیار پیچیده بوده و شامل ارتباطات بین گیاه و خاک، ریزوسفر تا قسمتهای هوایی گیاه است. این تعاملات میتوانند برای گیاه مفید، بدون اثر و یا بیماریزا باشند. میکروبیولوژی و توالی یابی ژنوم میکروبها در گذشته بر پایه ی کشت میکروبها بر روی محیط کشت استوار بوده و توالی ژنوم میکروبی محدود به تعداد کمی از گونه هایی بود، که توانایی خالص سازی آن ها در محیط کشت وجود داشت و همچنین آنالیز و بررسی آن بسیار زمان بر میباشد. توسعه ی روشهای جدید و پیشرفتهای انجام شده در سالهای اخیر به محققان اجازه داد تا به طور مستقیم از نمونه های محیطی، پروفایل میکروبی خاک را بررسی کنند. امروزه استفاده از روشهای توالی یابی نسل جدید (NGS) و با تاکید بر ژن های اختصاصی باکتریها (16S rRNA) به عنوان نشانگر برای مشخص شدن پروفایل میکروبی و دریافت اطلاعات دقیق تر از باکتریها را فراهم آورده است. استفاده از تکنیکهای متاژنوم و NGS دیدگاه های جدیدی را برای بررسی تعاملات بین گیاه و پروفایل میکروبی خاک ایجاد کرده است؛ از جمله شناسایی و تنوع میکروارگانیسم های مرتبط با گیاه، شناسایی ژن هایی موثر در این ارتباط، بررسی اثرت گیاه میزبان با پروفیل میکروبی خاک، بررسی سرعت بیان ژنهای گیاهی و تولید پروتیینها در مراحل مختلف را شامل میشود. استفاده از متاژنوم باعث فهم بهتری از تنوع زیستمحیطی میکروارگانیسم ها، درک و پیشگیری از بیوتروریسم در گیاهان و همچنین روشهای ارزشمندی برای بهبود تولید محصولات کشاورزی و افزایش مقاومت آنها در برابر عوامل بیماریزای گیاهی میگردد.

Keywords:

ژنوم , میکروبیوم , بیوتروریسم , توالی یابی , .NGS