Открытие микробных генов может означать улучшение здоровья кишечника


Как обладатель человеческого тела, вы носите с собой триллионы микробов, куда бы вы ни пошли. Эти микроскопические организмы не просто едут автостопом; многие из них выполняют важные химические реакции, которые регулируют все, от нашего пищеварения до нашей иммунной системы и нашего настроения.

Один из важных наборов реакций связан с всасыванием жира с помощью желчных кислот. Наша вырабатывает эти кислоты, чтобы помочь переваривать жиры и жирорастворимые витамины, когда они проходят через тонкий кишечник. Ближе к концу тонкой кишки превращают кислоты в новые формы, которые могут быть полезными или вредными.

Новое исследование Университета Иллинойса идентифицирует последний в наборе микробных генов, участвующих в этих преобразованиях.

«Обнаружение этих бактериальных генов позволит механистическим исследованиям определить влияние конверсии желчных кислот на здоровье хозяина. Если мы обнаружим, что это положительная реакция, можно разработать терапевтические стратегии для стимулирования производства этих желчных кислот в желудочно-кишечном тракте», – говорит Джейсон. Ридлон, доцент кафедры зоотехники Университета I и автор-корреспондент новой статьи в Кишечные .


производят ферменты, которые меняют ориентацию трех гидроксильных групп на молекулах желчных кислот. Перевернув их в разные конфигурации, молекулы кислоты перестраиваются в формы, которые могут быть вредными или полезными. Ридлон и другие ученые уже идентифицировали гены двух из этих ферментов, но один из них все еще оставался неизвестным.

Чтобы найти пропавший ген, Ридлон и его сотрудники оглянулись во времени. Предыдущие исследования связывают переключение определенной гидроксильной группы – той, которая присоединена к месту на молекуле кислоты, известному как углерод-12, – с микробом под названием Clostridium paraputrificum.

«Мы знали из опубликованной несколько десятилетий назад литературы, у каких видов была обнаружена эта функция. Мы подтвердили это на штамме Clostridium paraputrificum, который есть в нашей коллекции культур. Известно, что эта функция катализируется некоторыми ферментами, известными как редуктазы», – говорит Ридлон.

«Используя последовательность генома Clostridium paraputrificum, мы идентифицировали все кандидаты редуктазы, сконструировали гены в E. coli и определили, какая редуктаза способна менять полярную группу на желчных кислотах», – добавляет он.

Затем исследовательская группа провела поиск аналогичных последовательностей в микробиоме человека.