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在肠道微生物组的 全人类之战中 许多人获得了敌人的防御基因

作者: 沈阳新闻网 更新时间: 2019年12月09日 11:09:54 游览量: 72

简述:

对于肠道中的细菌,生命可能令人讨厌,残酷和短暂特别是如果它们缺乏可以保护它们抵抗其他细菌释放的毒素的免

对于肠道中的细菌,生命可能令人讨厌,残酷和短暂—特别是如果它们缺乏可以保护它们抵抗其他细菌释放的毒素的免疫因子。华盛顿大学的科学家已经确定,这些免疫因子可以由一种细菌从另一种细菌获得。

在肠道微生物组的 全人类之战中 许多人获得了敌人的防御基因

这一发现令人惊讶。科学家们认为,在任何给定的细菌物种中,毒素和免疫力基因都是成对出现的,就像配对的锁和钥匙一样,这样细菌就可以避免伤害自己或同一物种的其他细菌。然而,对肠道微生物组细菌的基因组分析表明,正在发生一些更有趣的事情。

由约瑟夫·穆古斯(Joseph D. Mougous)博士领导的科学家专注于一组来自细菌纲的肠道细菌。这些细菌具有一种将有毒蛋白质注入过于拥挤的细菌的分泌机制。同时,它们通过携带中和毒素的特定免疫因子来保护自己免受自身或亲属细胞毒性的伤害。

根据科学家的说法,人类肠道中的几种拟杆菌属已经获得了相当大的细菌间防御基因簇。它们编码大量的免疫决定簇,可以抵消来自竞争对手的毒素的直接打击。这些集群的特征表明,随着遇到新的威胁,它们正在积极获得新的免疫基因。

详细的发现出现在10月30日的《自然》杂志上,文章标题为“ 人类肠道细菌含有获得性细菌间防御系统。”

文章的作者写道:“在这里,我们报道了人类肠道微生物组内存在的拟杆菌属物种中获得性细菌防御(AID)基因簇的发生。” “这些簇编码一系列免疫基因,这些基因可防御T6SS介导的种内和种间细菌拮抗。”

在仔细检查了脆弱的拟杆菌(一种已知会产生许多分泌毒素的肠道物种)后,科学家们发现,正如预期的那样,在许多样品中发现了赋予脆弱抗芽孢杆菌毒素免疫力的基因,其丰度与存在的标记物相对相同。该物种。这一发现表明这些免疫基因是由脆弱芽孢杆菌本身编码的。

然而,在其他样品中,免疫基因的丰度明显高于脆弱类芽孢杆菌物种标记。甚至在一些没有任何脆弱芽孢杆菌的微生物组样品中也检测到了它们。

科学家解释说:“这一发现强烈表明,这些抗脆弱的B. gilgilis免疫元件是由肠道中的其他细菌编码的。” 使用统计分析,研究人员得出结论认为,这些措施包括卵形拟杆菌,B.普通拟,B. helcogenes和B. coprocola。通过观察这些生物的基因组,他们发现它们携带的基因有望使它们对脆弱脆弱芽孢杆菌传递的毒素免疫。此外,在基因组中,这些免疫基因与其他免疫基因一起位于大簇中,而其他免疫基因预计可以抵抗其他脆弱脆弱芽孢杆菌毒素。

文章的作者补充说:“这些簇位于移动元素上,它们的转移足以赋予体外和致癌小鼠对毒素的抗性。”

当研究人员将携带一个簇的细菌与一个没有簇的相关生物混合在一起时,他们得知免疫基因可以被转移,而新获得的基因确实提供了毒素保护。

根据他们的观察,科学家们认为这些免疫基因具有适应性作用,因为它们帮助这些细菌克服了脆弱的B. gilgilis攻击者带来的毒性打击。他们在实验室的陪替氏培养皿中生长期间以及将携带这些基因的细菌引入小鼠肠道时,都看到了这种屏蔽作用。

科学家指出:“最后,我们鉴定并验证了在细菌类基因组中广泛存在的重组酶相关AID亚型(rAID-1)的保护能力。” “这些RAID-1基因簇具有活性基因采集的结构暗示和包括来自不同生物来源的毒素预测免疫因素”。

本质上,科学家们发现了第二组孤儿免疫基因簇,这些簇在肠道中的拟杆菌属物种中广泛分布。这些簇包含被预测可以防御多种不同物种产生的多种毒素的基因,而不仅仅是其他拟杆菌。第二种免疫基因簇的第二个显着特征是它显示出最近新基因获得的迹象。

科学家得出结论,获得和维持孤儿免疫基因簇是肠道细菌试图抵御细菌攻击并维持其物种或菌株在人类肠道微生物组中的存在的一种常见方法。

而且,似乎人类粪便样品具有毒素和免疫基因的独特组合。“因此,在一个人的微生物组中生存所需要的东西可能在另一个人的微生物组中可能并不相同,”穆格斯观察到。

结果可以解释为什么人们很难修补其微生物组组成。他继续说:“用某些细菌在肠道内定植的通用方法可能永远不会成功。” “ [殖民化方法]可能需要个性化。”

文章链接:http://www.68nw.com//jksh/6760.html

文章标题:在肠道微生物组的 全人类之战中 许多人获得了敌人的防御基因