Исследователи отслеживают, как бактерии микробиома адаптируются к людям посредством передачи

Новое исследование показало, что полезные бактерии в микробиоме кишечника передаются от одного человека к другому разными способами, что влияет на их численность в кишечнике и функции, которые они обеспечивают.


В этом новом исследовании, проведенном учеными из Института Велкома Сэнгера, использовалось генетическое секвенирование, чтобы пролить новый свет на эволюцию, колонизацию и передачу кишечных бактерий, которые играют большую роль в здоровье человека.

Исследование, опубликованное сегодня (5 августа г.) в Геномная , обеспечивает более глубокое понимание эволюции бактерий в микробиоме человека. Это также может послужить источником информации для разработки терапевтических средств на основе микробиома, где ключевые бактерии могут быть выбраны для лечения различных заболеваний, связанных с кишечником.

Люди населены чрезвычайно большим количеством микроорганизмов, называемых микробиомом, которые включают бактерии, вирусы, и грибы. Полезные бактерии в организме примерно соответствуют человеческим клеткам один к одному *, а в кишечнике этот набор бактерий играет важную роль для здоровья человека. Состав микробиома кишечника влияет на иммунную систему, предотвращает инфекции и поддерживает организм, расщепляя некоторые углеводы, которые человеческие клетки не могут сделать в одиночку.

Чтобы виды бактерий в кишечнике выжили, они должны иметь возможность передаваться от одного человека к другому. Кишечные бактерии в основном анаэробны, что означает, что они не могут выжить в кислороде. Для распространения некоторые из них производят споры, которые иногда сравнивают с семенами и могут бездействовать, пока не попадут в нужные условия для роста.

В этом исследовании, проведенном Институтом Wellcome Sanger, была изучена группа бактерий, известных как Firmicutes, которые доминируют в микробиоме человека и продуцируют споры. Исследователи проанализировали геномы 1358 Firmicutes и проследили эволюцию определенных характеристик, включая образование спор. Они заметили, что кишечные бактерии, образующие споры, были обнаружены в более низком количестве в кишечнике и имели больший геном по сравнению с теми, которые утратили способность производить споры (спорулят). В их геномах также было больше генов, связанных с метаболизмом углеводов и биосинтезом витаминов, что говорит о том, что у них есть важные метаболические функции.

Бактерии Firmicutes, которые больше не могли образовывать споры, имели меньшие геномы, но в большей степени присутствовали в кишечнике и имели более специализированный метаболизм, основанный на анализе генома. Они также были менее распространены в общей популяции, что означает, что они были обнаружены у меньшего числа людей, что свидетельствует о том, что потеря споруляции ограничивает их способность к широкому распространению.

Меньшие геномы и более специализированный метаболизм указывают на то, что бактерии, утратившие способность образовывать споры, становятся более приспособленными к своему человеческому хозяину, что может позволить им колонизировать более высокие уровни в кишечнике. С другой стороны, бактерии, которые все еще производят споры, кажутся менее приспособленными для людей из-за их более крупных геномов, что может объяснить, почему их не так много в кишечнике.

Эти различия показывают, что передача является важным процессом, определяющим эволюцию кишечных бактерий, и теперь необходимы дальнейшие исследования, чтобы продолжить изучение связи между передачей кишечных бактерий и ролью, которую они играют в здоровье человека. Понимание этих процессов может помочь терапевтам, например, исследовать, можно ли давать людям определенные бактерии в зависимости от их способности к колонизации и как различный метаболизм этих бактерий может повлиять на состояние здоровья и лечение.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments