Hiirimakien suolistoloiset - söpöjä eläimiä ja metagenomiikkaa

Tuomas Aivelo

Biotekniikan instituutti, Helsingin yliopisto

BMOL:n kevätpäivät, 4.5.2013

Mukana menossa

• Ohjaajani: – Jukka Jernvall – Juha Laakkonen

• Rahoittajat: – Helsingin yliopiston

tiedesäätiö– Suoma Loimaranta-Airilan

rahasto– Oskar Öflundin säätiö– Otto A. Malmin rahasto– Suomen Akatemia

• Tutkimusinstituutiot:– Helsingin yliopisto– Centre Valbio

• Muu apu:– MICET– Herman Rafalinirina,

Victor Rasendry– Ritva Rice, Agnes

Viherä, Raija Savolainen

Kaikilla maailman eliöillä on loisia.

Yli puolet maailman eliöistä on loisia.

Mitä on loiset?Lä

heis yys+

-

Mutualismi

Kommensalismi

Sym

bi oo

si

Saalistus / laidunnus

ParasitoidismiUlkoloiset Sisäloiset

Loisdynamiikka luonnossa

• Heikosti tunnettu – pitkittäisseurantoja hyvin vähän– Lähinnä tutkittu soay-lampailla

Miten loislajisto muuttuu isäntäeläimen elinajan kuluessa?

Miten isännän ikä(äntyminen) vaikuttaa loislajistoon?

Miten ympäristö vaikuttaa loislajistoon?

Loiselämä

Ongelma:

Loisen pitäisi käyttää niin paljon isäntää hyödyksi kuin pystyy vaarantamatta omaa lisääntymiskykyä.

• Loisen erilaiset taktiikat riippuen leviämistavasta:– Vektorilevitteiselle erilaiset tarpeet kuin

esimerkiksi ulosteen mukana tai pisaratartuntana leviävälle

• Loisia on yleensä yhdessä isännässä useita eri lajeja ja useita eri yksilöitä – loisten välinen kilpailu

• Puoliapinoita• Pitkäikäisiä, jopa 10

vuotta luonnossa• Pieniä• Suhteellisen

pysyvät reviirit• Monenlaisissa

elinympäristöissä• Aktiivisimmillaan

lokakuussa (tää on vaan bonus)

Hiirimakit

• Mallieläin Alzheimerin taudille?• Vanhenevat vankeudessa, eivät luonnossa• Horrostavat, naarasdominantteja, yöaktiivisia• Tulevaisuuden suunnitelmat sekvenoida

Madagaskar Madagaskar

eristyneenä viimeiset n. 85 miljoonaa vuotta

Ihmisasutus vakiintui n. 1500 vuotta sitten

Merkittävä määrä eläimiä kuollut sukupuuttoon viimeisen 1000 vuoden aikana

Alkuperäisestä metsäalasta jäljellä noin 15 prosenttia

Madagaskarin eläimistö

• Neljä endeemistä nisäkäsryhmää:– Makit, puoliapinoita– Tanrekit, afrikkalaisia hyönteissyöjiä– Madagaskarinrotat, jyrsijöitä– Falanukit, kissamaisia

• Tulokaslajeja:– Mustarotta, hiiri– Koira, kissa– Ihminen, zebu

Makit

• Puoliapinoita• Yleisesti naarasdominantteja

Ranomafanan kansallispuisto

• Itäisen Madagaskarin vuoristosademetsä

• Perustettu 1990• Kansainvälisen tason

tutkimusasema, Centre Valbio

Kenttätyö• Syyskuulta joulukuulle• Ansat öisin silmien

korkeudelle• Sisälle banaania

Punkit ja täit:Ulkoloisten määrä

Mikrosiru yksilöt

Karvanäyte genetiikka

Morfometriikka-Paino-Hännän, hauiksen ja reiden ympärysmitta

Ulostenäyte:-Hormoonit-Sisäloiset-Ruokavalio

Vaginan ja kivesten kokoLisääntymistilaSukupuoli

Hammasvalos ikä

Persoonallisuus

Ansan sijainti ja aika

Opportunistista ulosteenkeräystä

Ansoihin tulee monenlaisia muitakin eläimiä

Isoja makeja voi seurata ja kerätä ulosteet

Sukkulamadot

• Prevalenssi lähes 100%• Helppo eristää• Paljon tutkittuja, mutta…

Pyrosekvensointi

• Lajintunnistaminen 18S-geenisekvenssin (ribosomin pieni yksikkö) perusteella

• Yhdessä näytteessä 0-1500 toukkamuotoa

Mitä tehdä miljoonan 700 emäksen sekvenssin kanssa?

Alustavia tuloksia

• Mustarotilla ja koirilla samaa lajistoa, joka eroaa hiirimakeista

• Hiirimakien loisia myös mustarotilla– > tulokaslaji lisää loistaakkaa?

• Horrostaminen tappaa sukkulamadot suolesta

Avoimia kysymyksiä

• Ihmisen vaikutus järjestelmään– Metsien tuhoutuminen– Turistit– Tulokaslajit– Ilmastonmuutos

• Ravinnon vaikutus loislajistoon

Kysymyksiä?

Lisätietojahttp://twitter.com/aivelo http://www.biocenter.helsinki.fi/bi/evodevo/group_Jernvall.shtml

http://fifi.voima.fi/blogit/tekija/tuomas-aivelo

http://blogs.helsinki.fi/t-retki/author/aivelo/

https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/lukio/biologia/symbioosi2/1pje/haastattelu

http://oppiminen.yle.fi/solubiologia/bioteknologia/hiirimakien-loisten-tutkimus-perustuu-dnan-sekvensointiin

http://oppiminen.yle.fi/solubiologia/perinnollisyys/tutkijan-kommentti-perinnollisyyden-opetus-kaipaa-paivittamista