Top.Mail.Ru
Бесплатный подбор врача по Москве и Московской области. Телефон Call центра +7 (499) 519-32-44

Микробы в человеческом теле обмениваются генами

Просмотров: 25
Микробы в человеческом теле обмениваются генами

Бактерии в человеческом теле делятся генами друг с другом с большей скоростью, чем это обычно наблюдается в природе, и некоторые из этих генов, по-видимому, путешествуют-независимо от их микробных хозяев — от одной части тела к другой, сообщают исследователи в журнале Scientific Reports.

Полученные результаты были получены методом молекулярного анализа данных, первоначально концептуализированного Кен Мо Кимом, старшим научным сотрудником Корейского Полярного Исследовательского Института. Университет Иллинойса по Растениеводству и Институт Геномной Биологии, Карла Р. Везе и профессор Густаво Каэтано-Анолес разработали этот метод со своим бывшим студентом Аршаном Насиром из Университета КОМСАТ Исламабад, Пакистан, который в настоящее время является выдающимся научным сотрудником в Лос-Аламосской Национальной Лаборатории в Нью-Мексико.

Этот вычислительно сложный метод позволил им выявить случаи «горизонтального переноса генов» — прямого переноса генов между организмами вне полового или бесполого размножения.

«Горизонтальный перенос генов является основной движущей силой обмена генетической информации на Земле», — сказал Каэтану-Анолес. «Эти обмены позволяют микроорганизмам адаптироваться и процветать, но они, вероятно, также важны для здоровья человека. Есть бактерии, которые не могут жить вне нашего тела, и есть бактерии, без которых мы не можем жить.»

«Лучшее понимание этого явления также будет иметь значительную ценность для общественного здравоохранения, так как появление устойчивых к множественным лекарствам патогенов в результате горизонтального распространения устойчивых к антиобиотикам генов стало глобальной проблемой», — сказал Насир.

Для нового анализа ученые использовали геномную информацию, чтобы построить десятки тысяч «генеалогических деревьев» бактерий, колонизирующих человеческий организм. Между деревьями микробных генов позволило выделить гены, которые были унаследованы, а какие были результатом горизонтального переноса генов.

«Большинство современных методов определения горизонтального переноса генов сравнивают особенности ДНК или статистическое сходство между геномами для идентификации чужеродных генов», — сказал Насир. — Это довольно хорошо работает для относительно недавних передач генов, но часто не позволяет идентифицировать события передачи, которые произошли миллионы или миллиарды лет назад.»

Вам может быть интересно:  Ученые выяснили, почему люди с синдромом Дауна отстают в развитии

Более трудоемкий подход позволил команде преодолеть этот барьер, — сказал он.

«Мы изучали микроорганизмы, связанные с человеком, поскольку они, как известно, являются ключевыми игроками в поддержании здоровья и метаболизма человека», — сказал Насир. «Мы рассчитали скорость и направление передачи генов — кто кому что передал — для более чем 1000 эталонных бактериальных геномов, отобранных Национальным Институтом Здоровья проекта «Микробиом человека«.

Бактерии были взяты из шести участков человеческого тела: кишечника, кожи, полости рта, крови, мочеполового тракта и дыхательных путей.

По словам Каэтано-Анолеса, исследователи нашли доказательства в поддержку более ранних выводов о том, что ассоциированные с человеком бактерии довольно неразборчивы в своих генах.

«Горизонтальный обмен между микробами в наших телах примерно на 30% выше, чем на остальной планете», — сказал он. «Это означает, что наши тела обеспечивают уникальную нишу и способствуют инновациям на микробном уровне.»

Около 40% обмена генами произошло среди бактерий, живущих в тех же местах тела. Остальные 60% были связаны с обменом генами между бактериями в различных тканях, например, между организмами в кишечнике и в крови.

Во всех случаях передача генов была наиболее распространена среди близкородственных организмов, независимо от того, занимали ли они одни и те же или разные ткани тела. На самом деле, сообщают исследователи, обмен генами между организмами в разных местах тела происходил с более высокой скоростью, чем обмен генами между отдаленно связанными бактериями, живущими в тех же местах.

«Некоторые из них могут быть очень старыми событиями передачи генов, которые произошли до того, как микробы колонизировали человеческое тело», — сказал Насир. «Также может быть, что некоторые бактерии колонизируют различные участки человеческого тела в разные моменты времени жизни человека. Другие могут быть результатом переноса бактериальной ДНК с одного участка на другой, возможно, через кровь. Нам нужны дополнительные экспериментальные данные, чтобы проверить эту потенциальную возможность.»

Вам может быть интересно:  Прорыв в знании о том, как возникают некоторые саркомы

Исследователи говорят, что другие ученые могут использовать инструмент, который они разработали для этой работы, HGTree, чтобы более точно предсказать, какие гены были унаследованы «вертикально» в процессе размножения, а какие были взяты от других микробов через горизонтальный перенос генов. Это приведет к улучшению понимания микробной — и человеческой — эволюции, рассказали исследователи.

Источник: University of Illinois at Urbana-Champaign

Дополнительная информация:

Отзывы и комментарии

Добавить комментарий

*

Контакты

Информационные материалы на данном сайте представляют собой статьи, написанные практикующими медицинскими специалистами и косметологами на основе практики или по информации, которая есть в открытом доступе как в сети Internet так и в различных печатных изданиях.

Doktorlaser.ru не несет ответственности за любые возникшие убытки, информацию или услуги.

В первую очередь всегда обращайтесь к врачу.