Atrajotojų holobionto mikrobiomų tyrimai

(angl. Understanding microbiomes of the ruminant holobiont)

Projekto santrauka

Atrajotojų auginimo tvarumas kelia visuomenės susirūpinimą dėl jo poveikio aplinkai, ekonomikai ir maisto saugai. Su gyvulio organizmu, t. y. šeimininku susiję mikrobiomai yra labai svarbūs sveikatos, gerovės ir aplinkosauginiam efektyvumui taikant įvairias atrajotojų auginimo technologijas. Tačiau, nepaisant jau turimos informacijos, mums trūksta įžvalgų, kad galėtume tiksliai susieti mikrobų įtakos atrajotojų fenotipams priežastis ir mechanizmus. Taip yra todėl, kad gyvūno ir įvairių jo mikrobiomų tarpusavio ryšys ir sąveika niekada nebuvo išsamiai ir kompleksiškai ištirti. Projekto tikslas – išsiaiškinti su atrajotojais susijusių mikrobiomų vaidmenį ir jų sąveiką su atrajotoju-šeimininku ankstyvajame amžiuje ir per pagrindinius gyvenimo etapus. HoloRuminant bus naudojamas holistinis multiomikos metodas, siekiant apibūdinti skirtingų kūno vietų mikrobiomų susidarymą ir evoliuciją, jų paveldimumą ir įtaką šeimininko atsparumui ligoms ir produkcijos aplinkosauginiam efektyvumui. Nustatysime mikrobiomų funkcijas derindami daugiapakopę informaciją apie mikrobus, šeimininką ir jų sąveiką; apibrėšime mikrobiomų reikšmę sudėtingais gyvenimo laikotarpiais, pavyzdžiui, perinataliniu laikotarpiu, nujunkymo laikotarpiu ir po patogenų poveikio; įvertinsime atrajotojų mikrobiomų įtaką svarbiausiems fenotipams, siekiant tvarios gamybos, sveikatos ir gerovės. Tai leis nustatyti naujus mikrobiologinius žymenis, skirtus svarbiems fenotipams stebėti, prognozuoti ir atrinkti. Įtraukdami gyvulininkystės sektoriaus grandinės dalyvius, įvertinsime socialinį ir ekonominį poveikį ir siūlomų naujovių priimtinumą suinteresuotosioms šalims ir visuomenei. HoloRuminant bus sukurtos novatoriškos, standartizuotos metodikos, kurios iš esmės pagerins mūsų supratimą apie atrajotojų holobiontą. Šios žinios ir sukurtos priemonės leis naudoti mikrobiomo tyrimais pagrįstą diagnostiką ir sprendimus, skirtus atrajotojų tvarumui gerinti.

Rezultatai

HoloRuminant siekiama šių tikslų:

• Apibūdinti su atrajotojais susijusius mikrobiomus
  • Sutelkti esamus atrajotojų mikrobiomų duomenis ir gauti naujų žinių.
  • Pradėti ir plėtoti funkcinę informaciją apie eukariotinius mikrobiomus, virusus ir dar nekultivuojamas bakterijas bei archėjas.
  • Suprasti mikrobiomų funkcinį pajėgumą derinant daugiapakopę informaciją apie mikrobus, šeimininkus ir jų sąveiką (naudojant (meta)genomiką, (meta)transkriptomiką, (meta)proteomiką ir metabolomiką), kitaip vadinamą „holoomika“.
• Apibrėžti mikrobiomo susidarymą ir palaikymą
  • Apibrėžti holobionto susidarymą perduodant mikrobus iš patelės (vertikaliai) ir ūkio aplinkos (horizontaliai) bei to paties individo skirtingų kūno vietų mikrobiomų.
  • Apibūdinti mikrobiomo reikšmę sudėtingais gyvenimo laikotarpiais, pavyzdžiui, perinataliniu, nujunkymo ir po patogenų poveikio.
• Įvertinti atrajotojų mikrobiomų poveikį gyvulių produkcijai, sveikatai ir gerovei
  • Nustatyti mikrobiomų ir svarbiausių fenotipų tarpusavio sąsajų priklausomybę, atrajotojų produkcijos tvarumui užtikrinti.
  • Nustatyti naujus mikrobiologinius žymenis, skirtus svarbiems fenotipams stebėti ir prognozuoti.
  • Integruoti mikrobiologinius žymenis ir šeimininko genetiką į statistinius modelius, skirtus fenotipų variacijai nustatyti.
  • Nustatyti vadybos ir šėrimo praktiką, susijusią su naudingais mikrobiomais, kurie siejasi su sveikata ir pagrindiniais produktyvumo rodikliais (KPIs).
• Palengvinti siūlomų naujovių diegimą galutiniams naudotojams
  • Apsvarstyti suinteresuotųjų šalių poreikius, lūkesčius ir naujos praktikos pritaikymo galimybes bei trūkumus.
  • Įvertinti galimą projekte siūlomų naujovių priimtinumą ir socialinį bei ekonominį poveikį.
  • Bendradarbiauti su suinteresuotosiomis šalimis perduodant žinias.
  • Nustatyti mikrobiomų ryšius (arba jų nebuvimą) keliose to paties gyvūno kūno vietose.