Mikrobiom müəyyən mühitdə və ya canlı orqanizmlə əlaqəli şəkildə yaşayan mikroorqanizmlərin, onların genetik materialının və qarşılıqlı təsirlərinin məcmusunu ifadə edən anlayışdır. Mikrobiomlara bakteriyalar, arxeyalar, göbələklər, mikroskopik eukariotlar və viruslar daxil ola bilər. Anlayış yalnız mikroorqanizmlərin siyahısını deyil, onların genetik və funksional xüsusiyyətlərini, həmçinin yerləşdikləri mühitlə qarşılıqlı əlaqələrini də əhatə edə bilər. Mikrobiomlar insan və digər heyvanların orqanizmində, bitkilərdə, torpaqda, şirin və dəniz sularında, çöküntülərdə və digər ekosistemlərdə mövcuddur. Onlar maddələr dövranında, enerji axınında, qida maddələrinin parçalanmasında və müxtəlif ekoloji proseslərdə mühüm rol oynayır. Terminologiya Mikrobiota müəyyən mühitdə mövcud olan mikroorqanizmlər icmasına, mikrobiom isə daha geniş mənada həmin mikroorqanizmlərlə əlaqəli genetik və funksional komponentlərə və onların qarşılıqlı əlaqələrinə aid edilir. Lakin elmi ədəbiyyatda bu terminlərin istifadəsi tam vahid deyil və bəzi tədqiqatlarda onların mənaları qismən üst-üstə düşür. Mikrobiom anlayışının geniş yayılması yüksək məhsuldarlıqlı DNT ardıcıllıq texnologiyalarının inkişafı ilə əlaqədardır. Bu texnologiyalar mikroorqanizmlərin laboratoriyada ayrıca yetişdirilməsinə ehtiyac olmadan onların müxtəlifliyinin və funksional potensialının öyrənilməsinə imkan vermişdir. Mikrobiomun tərkibi Mikrobiomun tərkibi onun yerləşdiyi mühitdən asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Əsas komponentlərə aşağıdakılar daxildir: • bakteriyalar – bir çox mikrobiomlarda ən çoxsaylı qruplardan biridir; • arxeyalar – xüsusilə oksigensiz mühitlərdə və bəzi heyvanların həzm sistemlərində mühüm rol oynayır; • göbələklər – üzvi maddələrin parçalanması və digər orqanizmlərlə qarşılıqlı əlaqələrdə iştirak edir; • protistlər və digər mikroskopik eukariotlar – bəzi ekosistemlərdə qida zəncirinin mühüm komponentidir; • viruslar – mikroorqanizmlərin populyasiyalarının tənzimlənməsində və genetik materialın ötürülməsində iştirak edə bilər. Mikrobiomun xüsusiyyətləri yalnız növ müxtəlifliyi ilə deyil, mikroorqanizmlərin funksional genləri və onların bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqələri ilə də müəyyən olunur. İnsan mikrobiomu İnsan orqanizminin müxtəlif hissələri fərqli mikrobiomlara malikdir. Əsas mikrobiom sahələrinə bağırsaq, ağız boşluğu, dəri və tənəffüs yolları daxildir. İnsan mikrobiomu qida maddələrinin metabolizmi, bəzi mürəkkəb birləşmələrin parçalanması, immun sistemlə qarşılıqlı əlaqə və mikroorqanizmlərarası rəqabət kimi proseslərdə iştirak edir. Sağlam insan mikrobiomunun tərkibi fərdlər arasında əhəmiyyətli fərqlər göstərə bilər. İnsan Mikrobiom Layihəsi müxtəlif bədən sahələrində mikroorqanizmlərin struktur və funksional müxtəlifliyini geniş şəkildə araşdırmışdır. İnsan mikrobiomunun öyrənilməsi mikroorqanizmlərin yalnız xəstəlik törədən amillər kimi deyil, həm də insan orqanizminin normal fiziologiyası ilə qarşılıqlı əlaqədə olan bioloji sistemin komponentləri kimi qiymətləndirilməsinə səbəb olmuşdur. Bağırsaq mikrobiomu Bağırsaq mikrobiomu insan mikrobiomunun ən intensiv tədqiq olunan hissələrindən biridir. Burada çoxsaylı bakteriya qrupları ilə yanaşı digər mikroorqanizmlər də mövcuddur. Bağırsaq mikrobiomu qida komponentlərinin metabolizmində, xüsusilə insan fermentləri tərəfindən tam parçalanmayan bəzi maddələrin çevrilməsində iştirak edir. Mikroorqanizmlərin fəaliyyəti nəticəsində müxtəlif metabolitlər, o cümlədən qısa zəncirli yağ turşuları əmələ gələ bilər. Bağırsaq mikrobiomunun immun sistemi və metabolik proseslərlə əlaqəsi geniş şəkildə araşdırılır. Bununla belə, müəyyən mikroorqanizm ilə konkret xəstəlik arasında səbəb-nəticə əlaqəsinin müəyyən edilməsi üçün əlavə eksperimental və klinik tədqiqatlar tələb olunur. Bitki mikrobiomu Bitkilərin kök, yarpaq, gövdə və digər toxumaları müxtəlif mikroorqanizm icmalarına malikdir. Bitki ilə əlaqəli mikroorqanizmlərin məcmusu bitki mikrobiomu adlandırılır. Bitki mikrobiomu bitkinin qida maddələrindən istifadəsinə, böyüməsinə, stress amillərinə davamlılığına və bəzi patogenlərə qarşı müdafiəsinə təsir göstərə bilər. Xüsusilə kök ətrafındakı rizosfer mikroorqanizmlərlə bitki arasında intensiv qarşılıqlı əlaqələrin baş verdiyi mühüm mühitdir. Bitkilər fotosintez və digər metabolik proseslər nəticəsində müxtəlif üzvi maddələri ətraf mühitə ifraz edir. Bu maddələr torpaqdakı mikroorqanizmlər üçün enerji və qida mənbəyi rolunu oynaya bilər. Bunun müqabilində mikroorqanizmlər bitkinin qida maddələrinə çıxışını və digər fizioloji proseslərini dəyişdirə bilər. Torpaq mikrobiomu Torpaq mikrobiomu torpaqda yaşayan və torpaq mühiti ilə qarşılıqlı əlaqədə olan mikroorqanizmlərin kompleks sistemidir. Torpaq mikrobiomu karbon, azot, fosfor və digər elementlərin biogeokimyəvi dövranında mühüm rol oynayır. Üzvi maddələrin parçalanması, azotun müxtəlif formalar arasında çevrilməsi və bitkilərin qida maddələri ilə təmin olunması kimi proseslərin əhəmiyyətli hissəsi mikroorqanizmlərin fəaliyyəti ilə əlaqəlidir. Torpaq mikrobiomunun strukturu temperatur, rütubət, pH, torpağın mineral tərkibi, bitki örtüyü və antropogen təsirlər kimi amillərdən asılıdır. Su mikrobiomu Şirin su, dəniz və yeraltı su ekosistemlərində də müxtəlif mikrobiomlar formalaşır. Su mikrobiomlarına bakteriyalar, arxeyalar, göbələklər, protistlər və viruslar daxil ola bilər. Su mikroorqanizmləri üzvi maddələrin parçalanmasında, karbon və azot dövranında, həmçinin su ekosistemlərində qida maddələrinin çevrilməsində iştirak edir. Su mühitində mikrobiomun tərkibi temperatur, oksigen miqdarı, qida maddələrinin konsentrasiyası, duzluluq, işıq və çirklənmə kimi amillərin təsiri altında dəyişə bilər. Bu baxımdan mikrobiomların tədqiqi su ekosistemlərinin ekoloji vəziyyətinin qiymətləndirilməsi üçün də əhəmiyyət daşıyır. Mikrobiom və ekosistem prosesləri Mikroorqanizmlər ekosistemlərdə maddələr dövranının əsas iştirakçılarıdır. Onların fəaliyyəti: • üzvi maddələrin parçalanmasına; • karbon dövranına; • azot dövranına; • fosforun çevrilməsinə; • kükürd dövranına; • torpaq əmələgəlməsinə; • bitkilərin qida maddələri ilə təmin olunmasına təsir göstərir. Bu səbəbdən mikrobiomlar yalnız ayrı-ayrı orqanizmlərlə deyil, bütöv ekosistemlərin fəaliyyət göstərməsi ilə əlaqələndirilir. Torpaq mikrobiomlarının iqlim dəyişmələrinə reaksiyası və onların karbon dövranına təsiri müasir ekoloji tədqiqatların mühüm istiqamətlərindən biridir. Mikrobiomun öyrənilməsi üsulları Müasir mikrobiom tədqiqatlarında molekulyar biologiya, genomika və bioinformatika üsullarından geniş istifadə olunur. 16S rRNT analizi Bakteriya və arxeyaların müxtəlifliyinin müəyyən edilməsində 16S ribosomal RNT geninin ardıcıllığının təhlili geniş yayılmış üsullardan biridir. Bu yanaşma nümunədəki mikroorqanizmlərin taksonomik strukturunun müəyyənləşdirilməsinə imkan verir. Metagenomika Metagenomika müəyyən mühitdən götürülmüş nümunədəki mikroorqanizmlərin ümumi genetik materialının birbaşa ardıcıllıqla öyrənilməsinə əsaslanır. Shotgun metagenomika mikroorqanizmlərin yalnız taksonomik tərkibini deyil, potensial funksiyalarını da araşdırmağa imkan verir. Metatranskriptomika Metatranskriptomika mikrobiom daxilində aktiv gen ifadəsinin öyrənilməsinə yönəlir. Bu üsul mikroorqanizmlərin hansı funksiyaları müəyyən şəraitdə faktiki olaraq həyata keçirdiyini araşdırmaq üçün istifadə olunur. Metabolomika Metabolomika mikrobiomun fəaliyyəti nəticəsində yaranan metabolitlərin öyrənilməsini nəzərdə tutur. Metagenomika və metabolomikanın birlikdə tətbiqi mikroorqanizmlərin genetik potensialı ilə onların real biokimyəvi fəaliyyətini əlaqələndirməyə imkan verir. Mikrobiom tədqiqatlarında nümunənin götürülməsi, DNT-nin çıxarılması, sekvensləşdirmə, bioinformatik emal və statistik analiz nəticələrə əhəmiyyətli təsir göstərir. Buna görə eksperimental dizayn və məlumatların emalı xüsusi əhəmiyyət daşıyır. Mikrobiom və sağlamlıq İnsan mikrobiomu ilə sağlamlıq arasındakı əlaqə müasir biotibbi tədqiqatların mühüm istiqamətlərindən biridir. Mikrobiomun tərkibindəki dəyişikliklər müxtəlif metabolik və immun proseslərlə əlaqələndirilmişdir. Lakin mikrobiom tərkibində müəyyən fərqin müşahidə olunması həmin fərqin mütləq xəstəliyin səbəbi olduğunu göstərmir. Mikrobiomla xəstəlik arasındakı səbəb-nəticə əlaqələrinin müəyyənləşdirilməsi üçün nəzarətli eksperimentlər, uzunmüddətli müşahidələr və klinik tədqiqatlar tələb olunur. Kənd təsərrüfatında tətbiqi Mikrobiom tədqiqatları kənd təsərrüfatında torpaq məhsuldarlığının artırılması, bitki qidalanmasının yaxşılaşdırılması və bioloji mübarizə vasitələrinin hazırlanması istiqamətində tətbiq edilir. Bitki ilə əlaqəli faydalı mikroorqanizmlər bitkilərin qida maddələrindən istifadəsini yaxşılaşdıra, böyüməni stimullaşdıra və bəzi stress amillərinə davamlılığı artıra bilər. Buna görə bitki mikrobiomlarının idarə edilməsi davamlı kənd təsərrüfatının perspektiv istiqamətlərindən biri hesab olunur. Ekoloji və biotexnoloji əhəmiyyəti Mikrobiomların öyrənilməsi ekoloji biotexnologiyada da tətbiq olunur. Mikroorqanizmlərin kollektiv fəaliyyəti üzvi çirkləndiricilərin parçalanması, tullantı sularının bioloji təmizlənməsi və müxtəlif biogeokimyəvi proseslərin idarə edilməsində istifadə edilə bilər. Mikrobiom əsaslı yanaşmalar xüsusilə torpaq, su və digər ekosistemlərdə mikroorqanizmlərin bir-biri ilə və mühitlə qarşılıqlı əlaqələrini nəzərə almağa imkan verir. İqlim dəyişmələri ilə əlaqəsi İqlim dəyişmələri temperatur, yağıntı rejimi, torpaq rütubəti və digər ekoloji şəraitin dəyişməsinə səbəb olaraq mikrobiomların strukturuna və fəaliyyətinə təsir göstərə bilər. Torpaq mikrobiomları karbon və digər elementlərin dövranında iştirak etdiyindən onların iqlim dəyişmələrinə reaksiyası ekosistemlərin gələcək fəaliyyətinin proqnozlaşdırılması baxımından əhəmiyyətlidir. Məhdudiyyətlər Mikrobiom tədqiqatlarında bir sıra metodoloji çətinliklər mövcuddur. Nümunənin götürülməsi, DNT ekstraksiyası, sekvensləşdirmə üsulu, məlumat bazalarının xüsusiyyətləri və bioinformatik analiz metodları nəticələrə təsir göstərə bilər. Bundan başqa, mikroorqanizmin mövcudluğu ilə onun həmin mühitdə aktiv olması eyni anlayış deyil. Buna görə yalnız taksonomik məlumatlar mikrobiomun funksiyasını tam izah etməyə bilər. Müasir tədqiqatlarda metagenomika, metatranskriptomika, metabolomika və digər “omiks” yanaşmalarının inteqrasiyasına getdikcə daha çox əhəmiyyət verilir. Müasir tədqiqat istiqamətləri Mikrobiom elminin əsas müasir istiqamətlərinə aşağıdakılar daxildir: • insan mikrobiomunun fərdi və yaşa bağlı dəyişkənliyinin öyrənilməsi; • mikrobiom və immun sistem arasındakı əlaqələrin araşdırılması; • bitki–mikrobiom qarşılıqlı əlaqələrinin modelləşdirilməsi; • torpaq mikrobiomlarının iqlim dəyişmələrinə reaksiyasının öyrənilməsi; • metagenomik məlumatların süni intellekt və bioinformatika üsulları ilə təhlili; • mikrobiom əsaslı biotexnoloji və kənd təsərrüfatı həllərinin hazırlanması; • müxtəlif “omiks” məlumatlarının inteqrasiyası. İstinadlar 1. Berg, G., Rybakova, D., Fischer, D. et al. Microbiome definition re-visited: old concepts and new challenges. Microbiome, 2020, 8:103. DOI: 10.1186/s40168-020-00875-0. 2. Human Microbiome Project Consortium. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature, 2012, 486:207–214. DOI: 10.1038/nature11234. 3. Turnbaugh, P. J., Ley, R. E., Hamady, M., Fraser-Liggett, C. M., Knight, R., Gordon, J. I. The Human Microbiome Project. Nature, 2007, 449:804–810. DOI: 10.1038/nature06244. 4. Gilbert, J. A., Blaser, M. J., Caporaso, J. G., Jansson, J. K., Lynch, S. V., Knight, R. Current understanding of the human microbiome. Nature Medicine, 2018, 24:392–400. DOI: 10.1038/nm.3447. 5. Marchesi, J. R., Ravel, J. The vocabulary of microbiome research: a proposal. Microbiome, 2015, 3:31. DOI: 10.1186/s40168-015-0094-5. 6. Lloyd-Price, J., Abu-Ali, G., Huttenhower, C. The healthy human microbiome. Genome Medicine, 2016, 8:51. DOI: 10.1186/s13073-016-0307-y. 7. Quince, C., Walker, A. W., Simpson, J. T., Loman, N. J., Segata, N. Shotgun metagenomics, from sampling to analysis. Nature Biotechnology, 2017, 35:833–844. DOI: 10.1038/nbt.3935. 8. Knight, R., Vrbanac, A., Taylor, B. C. et al. Best practices for analysing microbiomes. Nature Reviews Microbiology, 2018, 16:410–422. DOI: 10.1038/s41579-018-0029-9. 9. Trivedi, P., Leach, J. E., Tringe, S. G., Sa, T., Singh, B. K. Plant–microbiome interactions: from community assembly to plant health. Nature Reviews Microbiology, 2020, 18:607–621. DOI: 10.1038/s41579-020-0412-1. 10. Jansson, J. K., Hofmockel, K. S. Soil microbiomes and climate change. Nature Reviews Microbiology, 2020, 18:35–46. DOI: 10.1038/s41579-019-0265-7
https://az.wikipedia.org/wiki/Mikrobiom
https://az.wikipedia.org/wiki/Mikrobiom
https://az.wikipedia.org/wiki/Mikrobiom
https://az.wikipedia.org/wiki/Mikrobiom
Tarix : 10 sentyabr 2026
