Možnosti vývoje nových probiotik pro selata

Příspěvek shrnuje možnosti stanovení skladby mikrobiálních populací ve střevech selat a dospělých prasat, poukazuje na rozdílnost střevní mikroflóry mezi selaty a dospělci a uvažuje o možnostech vývoje nových typů probiotik pro sající selata i selata po odstavu.

Přibližně před 10 lety se objevily nové způsoby sekvenování nukleových kyselin, které podstatně ovlivnily dění v mnoha oblastech včetně studia skladby střevní mikroflóry. V roce 2008 se totiž staly komerčně dostupné přístroje na sekvenování nukleových kyselin, které jsou založeny na stanovení relativně krátké sekvence okolo 200 nukleotidů, ale ve velmi velkém množství. Během jedné sekvenační reakce tak lze získat 10 miliónů i více takto krátkých sekvencí, což znamená 10 miliónů sekvencí x 200 nukleotidů, tedy genetickou informaci o délce 2 x 109 nukleotidů. Genom aktuálně cirkulujícího koronaviru má velikost 29 903 (tedy asi 3 x 104) nukleotidů uložené v jednořetězcové RNA. Genom Escherichia coli se v závislosti na konkrétním izolátu pohybuje okolo 4 500 000 párů bazí dvouřetězcové DNA (tedy 4,5 x 106). V jedné sekvenační reakci by tak genom koronaviru byl „přesekvenován“ téměř stotisíckrát a genom E. coli téměř tisíckrát. Po sekvenování koronavirového genomu by tak pro každou pozici v jeho chromozómu bylo dostupné sto tisíc nezávislých čtení, informací, který ze čtyř možných nukleotidů se v dané pozici nachází. Sekvenační kapacita je tak vysoká, že lze sekvenovat více než jeden genom v jedné reakci s vědomím, že s narůstajícím počtem současně sekvenovaných genomů úměrně klesá jejich sekvenační „pokrytí“.  Od určitého počtu různých genomů v sekvenační reakci už nelze docílit stanovení kompletních genomů, ale pokud byly různé organismy nestejně zastoupeny v původním vzorku určeném pro sekvenaci, z poměrů získaných sekvencí lze dopočítat jejich poměrné zastoupení v původním vzorku. A to je přesně princip, který se v různých obměnách používá pro stanovení skladby mikrobiálních populací bez nutnosti kultivace. Ze studovaného vzorku se připraví nukleová kyselina, provede se sekvenování a získané sekvence se s využitím vhodných databází přiřadí jednotlivým bakteriálním druhům. Sekvenování nukleových kyselin je obzvláště vhodné pro stanovení skladby komplexních mikrobiálních populací, které se sestávají z baktérií s odlišnými nároky na kultivaci. Typickým příkladem je mikroflóra trávicího traktu hospodářských zvířat, která se sestává z přibližně 1000 různých bakteriálních druhů, které pro svou kultivaci vyžadují striktně anaerobní prostředí.

Mikroflóra trávicího traktu selat

Střevní mikroflóra prasat se sestává ze tří hlavních taxonomických skupin baktérií – grampozitivních Firmicutes (mezi které patří např. i laktobacily) a gramnegativních Proteobacteria (zahrnují např. E. coli nebo Campylobacter) a Bacteroidetes. U sajících selat lze zachytit i zástupce Fusobacteria. Z uvedených skupin přitom Firmicutes a Bacteroidetes tvoří přibližně 90 % z celkové mikroflóry ve vzájemně podobném poměru, a Proteobacteria pak tvoří do 10 % celkové mikroflóry. Uvedená čísla nevylučují značné individuální odchylky i skutečnost, že v mikroflóře se mohou vyskytovat i zástupci dalších bakteriálních taxonů odlišných od výše zmíněných. Mikroflóra trávicího traktu selat je během prvního dne života tvořena zejména Proteobacteria, a to druhem Escherichia coli.*

Doc. RNDr. Ivan Rychlík, Ph.D.

Výzkumný ústav veterinárního lékařství, Brno

Kontakt: rychlik@vri.cz

Více najdete v Našem chovu 5/2020.

 

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *