Lähikuvassa puutiainen. Kuva: Richard Bartz / Wikimedia Commons

 

Olen kirjoittanut tässä blogissa harmillisen vähän omasta tutkimuksestani. Syytä siihen olen toistellut monta kertaa: tutkimus vain on niin hidasta, että siitä on vaikea repiä jännittäviä kirjoituksia.

Joskus tutkimus on jännittävää. Joskus tutkija innostuu ja jälleen muistaa, miksi on lähtenyt tälle uralle. Minulle tuo 'joskus' tapahtui viimeksi kaksi viikkoa sitten. Koin todellisen Liisa Ihmemaassa -hetken, kun tutkimustulokseni veivät syvemmälle ja syvemmälle elämän historiaan. Olin juuri saanut käsiini ensimmäisen sekvenointidatan punkkien mikrobiotasta, joka lopulta paljastuikin kaninkoloksi.

Olen eristänyt yksittäisistä punkeista kaiken DNA:n, monistanut siitä bakteereille yhteisen geenin ja selvittänyt tämän DNA-sekvenssin emäsjärjestyksen. Koska jokaisella bakteerilajilla pitäisi olla toisistaan eroava emäsjärjestys tässä geenissä (mutta lajinsisäisen vaihtelun pitäisi olla pientä), pystyn tietokantojen avulla määrittämään jokaisen punkin bakteerilajiston.

Kaikkein yleisin laji koko aineistossa, kattaen yli neljänneksen kaikista DNA-sekvensseistä, vastasi parhaiten Midichloria mitochrondrii -bakteeria. (Bakteerilajin nimen eteen kuuluu myös lisämääre Candidatus, koska lajia ei pystytä kasvattamaan ja säilyttämään bakteerikokoelmissa. Ja kyllä, bakteerisuku on saanut nimensä juuri siitä.) Midichloria on suhteellisen tuore bakteerisuku, joka on kuvattu vuonna 2004 puutiaisen solujensisäisenä loisena.

Suurin osa punkin, kuten meidänkin, mikrobilajistosta elää vapaana suolistossa. Merkittävä määrä bakteereista on kuitenkin solunsisäisiä loisia: ne asettuvat elämään isäntälajinsa solujen sisään. Usein tällaiset lajit ovat loisivia, mutta eivät aina. Midichloria on tässä joukossa omalaatuinen: se on mitokondrioiden sisäinen bakteeri. Mitokondriot ovat punkkien, kuten meidänkin, solujen sisällä olevia energiatehtaita, joissa tapahtuu merkittävä osa aitotumallisten soluhengityksestä. Midichloriat tunkeutuvat näiden sisään ja tekevät jotain. Mitä ne mitokondrioiden sisällä oikeastaan tekevät, ei ole selvillä. Ne tuskin ovat erityisen vaarallisia, koska käytännössä kaikilla naaraspuutiaisilla on Midichloria-seuralainen. Omassa aineistossani myös lähes jokaisella koiraalla oli tämä bakteerilaji.

Tämä on huikeaa: yllättäen ja pyytämättä sain aineistoani sotkemaan puutiaisten ainutlaatuisen mitokondrionsisäisen loisen. Ymmärrän kuitenkin, jos tämä ihmeellisyys ei kaikkia vielä vakuuta. Siispä, seuraavaksi on vuorossa kaninkolo.

Midichloria on lähin tunnetuin mitokondrioiden sukulainen.

Mitokondriot ovat syntyneet aikanaan endosymbioosin kautta: alkuaitotumallissolun sisään oli päässyt bakteeri, joka jäi solun pysyväksi seuralaiseksi ja periytyi sen jälkeläisille. Ajan mittaan aitotumallissolu antoi solun energiantuotannon bakteerin hoidettavaksi ja bakteeri puolestaan jäi täysin aitotumallissolun ylläpidettäväksi. Syntyi yhteistyö, josta jossain vaiheessa tuli molemmille osapuolille välttämätön.

Todisteena mitokondrion historiasta on sen jäljellä oleva oma perimä. Mitokondriot jakautuvat itsenäisesti, ja näin nykymitokondrioiden perimä kertoo siitä, mistä mitokondrio on alun perin tullut. Ja tämä perimä muistuttaa suuresti Midichlorian perimää.

Kun tuijotan tutkimusaineistoani, näen omien soluelinteni lähisukulaisen. Se kertoo meille siitä, mistä aitotumallinen solu on kehittynyt. Mielenkiintoisin kysymys tietenkin on, että mitä Midichloria on nyt tekemässä. Miksi se on tunkeutunut mitokondrioiden sisään? Mitä se tekee mitokondrioiden sisällä? Näemmekö puutiaisten soluissa nyt jotain sellaista, joka on tapahtunut omille soluillemme kauan sitten, kun endosymbioosi oli muotoutumassa? Miksi Midichloriaa on pääsääntöisesti vain punkkien solujen sisällä? Miten se leviää punkista toiseen? 

Kaninkolosta löytyy hämmennyksen lisäksi suunnaton määrä uusia kysymyksiä.

Kommentit (2)

Tuula Putus

Siirtyykö tämä uusi Midichloria ihmiseen kun puutiainen häntä puree? En tarkoita, että syntyisi infektio, vaan siirttykö se ihmisen solun mitokondrioihin? Voiko tämän määrittää ihmisen mitokondrioista? Olemme ihmetelleet erilaisia mitokondrioiden toiminnan muutoksia sekä borrelia-negatiivisissa että -positiivisissa potilaissa.

Tuomas Aivelo
Liittynyt3.1.2014
Viestejä206

Tuula Putus kirjoitti:
Siirtyykö tämä uusi Midichloria ihmiseen kun puutiainen häntä puree? En tarkoita, että syntyisi infektio, vaan siirttykö se ihmisen solun mitokondrioihin? Voiko tämän määrittää ihmisen mitokondrioista? Olemme ihmetelleet erilaisia mitokondrioiden toiminnan muutoksia sekä borrelia-negatiivisissa että -positiivisissa potilaissa.

Ainakin Midichlorian vasta-aineita löytyy ihmiseltä ja muilta nisäkkäiltä (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4029736/;  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3589662/)  mutta se, että tapahtuuko jotain merkittävää onkin oma kysymyksensä. Periaatteessa kai noilla menetelmillä voisi tutkia ihmisenkin mitokondrioita, mutta en tiedä kuinka herkkiä nuo menetelmät ovat ja näkyisikö Midichloria, jos se olisi suhteellisen harvinainen ihmisen mitokondrioissa.

Seuraa 

Kaiken takana on loinen

Tuomas Aivelo on ekologian ja evoluutiobiologian tutkijatohtori Helsingin yliopistossa. Hän karkaa arjestaan tutkimaan Helsingin viemärirottia, punkkeja ja metsämyyriä Alpeille, pohtimaan biologian oppimista tai ihan vain ihastelemaan loisia.

Teemat

Blogiarkisto

2017
Heinäkuu
2016
2015
2014