Nowa metoda analizy mikrobiomu glebowego opracowana przez naukowców z Wydziału Biologii UW

01 10 2025

W czasopiśmie Scientific Reports ukazała się publikacja zespołu badawczego kierowanego przez Klaudię Dębiec-Andrzejewską z Instytutu Mikrobiologii, Wydziału Biologii UW, z udziałem Marcina Musiałowskiego oraz we współpracy z naukowcami z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Praca dotyczy opracowania i przetestowania nowej, dwustopniowej metody analizy mikrobiomu glebowego opartej na sekwencjonowaniu DNA – Two-Step Metabarcoding (TSM).

Dotychczasowe badania mikrobiomu glebowego zwykle opierają się na uniwersalnych starterach 16S rDNA, które pozwalają uzyskać ogólny obraz składu mikroorganizmów, jednak mogą wprowadzać istotne błędy i nie zawsze wykrywają rzadkie lub trudne do uchwycenia grupy bakterii.

W nowym podejściu zastosowano dwustopniowe sekwencjonowanie:

• w pierwszym etapie użyto klasycznych starterów 16S rDNA w celu identyfikacji dominujących grup taksonomicznych,
• w drugim etapie zastosowano startery specyficzne dla wykrytych dominujących grup (m.in. Actinobacteria, Acidobacteria, Firmicutes, Alphaproteobacteria, Planctomycetes), co pozwoliło uzyskać znacznie bardziej szczegółowe dane dotyczące bioróżnorodności.

Uzyskane wyniki porównano zarówno z analizami opartymi wyłącznie na starterach uniwersalnych, jak i z sekwencjonowaniem metagenomowym typu shotgun, które nie jest obarczone błędami wynikającymi z doboru starterów. Wykazano, że metoda TSM pozwala na identyfikację większej liczby taksonów, poprawia wskaźniki bioróżnorodności i wykazuje większą zgodność z danymi metagenomowymi.

Opracowana metoda jest bardziej dokładna, a jednocześnie tańsza i łatwiejsza do wdrożenia niż pełne sekwencjonowanie metagenomowe. Stanowi obiecujące narzędzie do oceny różnorodności biologicznej gleb, z potencjalnym zastosowaniem w rolnictwie, ochronie środowiska i monitoringu ekosystemów.