Arvostetulla ERC-rahoituksella pyritään ymmärtämään suolistomikrobiomin roolia eliöiden sopeutumisessa muuttuvaan ympäristöön

Jyväskylän yliopiston bio- ja ympäristötieteen laitoksen apulaisprofessori Suvi Ruuskanen tavoitteena on ymmärtää, mitkä fysiologiset ja molekyylimekanismit selittävät eliöiden sopeutumista ympäristömuutoksiin. Tutkimuksen kohteena on erityisesti suolistomikrobiomi, jonka on havaittu vaikuttavan terveyteen ja sairauksiin. Suolistomikrobiomin roolin ymmärtämisessä evoluutiossa tarvitaan kuitenkin lisää tietoa luonnonvaraisilta lajeilta ja luonnonpopulaatioista.  

Suolistomikrobiomin tutkimusta luonnonpopulaatioissa molekyylitasolta evoluutioon 

Ruuskasen ERC-projekti ”The role of the gut microbiome in host responses to environmental variation: within and across generations and species” auttaa ymmärtämään, miten tärkeä rooli suolistomikrobiomilla on eliöiden sopeutumisessa ympäristömuutoksiin, ja millä aikaskaalalla. Ongelmaa käsitellään molekyylitasolta evoluutioon.  

- Hankkeessamme pyritään ymmärtämään suolistomikrobiomin kausaalista roolia yksilön ominaisuuksien vaihtelussa ja testataan uutta hypoteesia suolistomikrobiomista mekanismina varhaiskehityksen ympäristön pitkäaikaisvaikutuksille, kertoo Jyväskylän yliopiston apulaisprofessori Suvi Ruuskanen. Tarkoitus on myös selvittää suolistomikrobiomin vaihtelun geneettistä taustaa, ja laajassa vertailevassa tutkimuksessa selvitetään, havaitaanko samanlaisia yhteyksiä suolistomikrobiomin ja fysiologian välillä yli lajirajojen, jatkaa Ruuskanen.  

Lisäksi Ruuskanen tutkii vähän tunnettuja molekylaarisia mekanismeja suolistomikrobiomin ja isäntäorganismin välisessä vuorovaikutuksessa, kuten bakteerivesikkelien roolia.  

- Tutkimuksen tulokset vastaavat perustavaa laatua olevaan kysymykseen siitä, mikä selittää yksilöiden välisiä eroja, selventää Ruuskanen.  

Lämpötila avainasemassa 

Hankkeen keskeinen ympäristötekijä on lämpötila, sillä sen vaihtelu on kaikille organismeille yhteinen. Tiedetään, että esimerkiksi korkeilla leveysasteilla kylmänsietokyky vaikuttaa suoraan eliöiden selviämiseen. 

- Malliorganismeilla, kuten jyrsijöillä, on havaittu, että lyhytaikaiset suolistomikrobiomin muutokset vaikuttavat suoraan yksilöiden kylmänsietokykyyn vaikuttamalla energia-aineenvaihduntaan ja lämmönsäätelyyn. Kuitenkaan ilmiön yleisyyttä tai mekanismeja ei vielä tunneta, sanoo Ruuskanen.  

Ongelmaa lähestytäänkin tällä kertaa monitasoisesti käyttäen tutkimusorganismeina luonnonvaraisia lintuja, mukaan lukien kotoista talitiaista.  

Näytteitä kerätään ympäri Eurooppaa 

Hankkeessa käytetään ekologisessa tutkimuksessa harvoin käytettyjä kokeellisia menetelmiä, kuten suolistomikrobisiirteitä populaatioiden sisällä ja välillä. Lisäksi yhteistyökumppanien kanssa kehitetään uusia tapoja analysoida mikrobiomidataa.  

- Vertailevassa tutkimuksessa hyödynnetään laajaa yhteistyöverkostoa mikrobiominäytteiden keräämiseksi Euroopan laajuisesti. Vertailevasta tutkimuksesta voidaan lisäksi potentiaalisesti löytää uudenlaisia mikrobiryhmiä, jotka vaikuttavat yksilöiden lämmönsietoon, selventää Ruuskanen.  

Euroopan tutkimusneuvoston ERC-rahoitus on yksi Euroopan arvostetuimmista rahoituksista. Consolidator Grant -rahoitusta myönnetään uransa keskivaiheessa oleville tutkijoille. Korkean tieteellisen tason lisäksi hakemuksilta vaaditaan tiedettä uudistavia näkökulmia. 

Lisätietoa: 

• Tutkimusryhmän sivu: https://www.jyu.fi/en/research-groups/environmental-physiology-lab