Bakteerit jakavat geenejä keskenään,

jopa kudosrajojen yli Ihmiskehon bakteerit jakavat geenejä keskenään nopeammin kuin luonnossa tyypillisesti nähdään, ja jotkut näistä geeneistä näyttävät matkustavan - riippumatta mikrobisäntästään - kehon osasta toiseen, tutkijat raportoivat Scientific Reports -lehdessä.

Tulokset ovat seurausta Kyung Mo Kimin alun perin käsittelemästä molekyylin tiedonlouhintamenetelmästä, vanhempi tutkija Korea Polar Research Institute -instituutissa. Illinoisin yliopiston satotieteet ja Carl R.Woese Genomibiologian instituutin professori Gustavo Caetano-Anollés kehittivät lähestymistapaa entisen opiskelijansa Arshan Nasirin kanssa. COMSATS -yliopiston Islamabadista, Pakistan, joka on tällä hetkellä arvostettu jäsen Los Alamosin kansallisessa laboratoriossa New Mexicossa.

Tämän laskennallisesti haastavan menetelmän avulla he pystyivät tunnistamaan tapauksia "horisontaalisesta geenisiirrosta, "geenien suora siirto organismien välillä seksuaalisen tai seksuaalisen lisääntymisen ulkopuolella.

"Horisontaalinen geenisiirto on merkittävä geneettisen tiedon vaihdon voima maapallolla, "Caetano-Anollés sanoi." Nämä vaihdot mahdollistavat mikro-organismien sopeutumisen ja kukoistamisen, mutta ne ovat todennäköisesti tärkeitä myös ihmisten terveydelle. Jotkut bakteerit eivät voi elää kehomme ulkopuolella ja toiset ilman niitä. "

"Tämän ilmiön ymmärtämisellä on myös merkittävä kansanterveydellinen arvo, koska monilääkeresistenttien taudinaiheuttajien ilmaantumisesta antibioottiresistenttien geenien vaakasuuntaisen leviämisen seurauksena on tullut maailmanlaajuinen huolenaihe, "Nasir sanoi.

Uutta analyysiä varten tutkijat käyttivät genomista tietoa rakentaakseen kymmeniä tuhansia "sukupuita" bakteereista, jotka asuttavat ihmiskehon. Niiden sovittaminen yhteen mikrobigeenipuiden kanssa antoi tiimille mahdollisuuden kiusata, mitkä geenit oli peritty ja mitkä olivat seurausta horisontaalisesta geenisiirrosta.

"Useimmat nykyiset menetelmät horisontaalisen geenisiirron määrittämiseksi vertaavat DNA -ominaisuuksia tai genomien tilastollista samankaltaisuutta vieraiden geenien tunnistamiseksi, "Nasir sanoi." Tämä toimii melko hyvin suhteellisen äskettäisille geenisiirroille, mutta usein ei tunnista miljoonia tai miljardeja vuosia sitten tapahtuneita siirtotapahtumia. "

Työvoimavaltaisempi lähestymistapa mahdollisti tiimin ylittää tämän esteen, hän sanoi.

"Tutkimme ihmisiin liittyviä mikro-organismeja, koska heidän tiedetään olevan avaintoimijoita ihmisten terveyden ja aineenvaihdunnan ylläpitämisessä, "Nasir sanoi." Laskimme geenisiirtonopeudet ja suunnan - kuka siirsi mitä kenelle - yli yhdelle, 000 vertailubakteerien genomia, jotka on otettu National Institutes of Health Human Microbiome -projektissa. "

Bakteereista oli otettu näyte kuudesta ihmiskehon paikasta:suolistosta, iho, suuontelon, verta, virtsateiden ja hengitysteiden.

Tutkijat löysivät todisteita, jotka tukevat aikaisempia havaintoja siitä, että ihmisiin liittyvät bakteerit ovat geenien suhteen melko epäluuloisia, Caetano-Anollés sanoi.

"Horisontaalinen vaihto kehomme mikrobien välillä on noin 30 prosenttia suurempi kuin mitä muualla planeetalla on, "Hän sanoi." Tämä viittaa siihen, että kehomme tarjoaa ainutlaatuisen markkinaraon ja helpottaa innovointia mikrobitasolla. "

Noin 40 prosenttia geeninvaihdosta tapahtui samoissa kehon paikoissa asuvien bakteerien keskuudessa. Muut 60 prosenttia sisälsi geenien jakamisen bakteerien välillä eri kudoksissa, esimerkiksi suolistossa ja veressä olevien organismien välillä.

Kaikissa tapauksissa geeninsiirto oli yleisimpiä lähisukulaisia ​​organismeja, riippumatta siitä, käyttävätkö ne samoja tai erilaisia ​​kehon kudoksia. Itse asiassa, tutkijat kertovat, geenien jakaminen eri kehon paikoissa olevien organismien välillä tapahtui nopeammin kuin geenien jakaminen samassa paikassa asuvien kauas sukuisten bakteerien välillä.

"Jotkut näistä voivat olla hyvin vanhoja geenisiirtotapahtumia, jotka tapahtuivat ennen kuin mikrobit asuttivat ihmiskehon, "Nasir sanoi." Voi myös olla, että jotkut bakteerit asuttavat ihmiskehon eri paikkoja eri ajankohtina yksilön elinkaaren aikana. Muut voivat johtua bakteerien DNA:n siirtymisestä paikasta toiseen, ehkä veren kautta. Tarvitsemme lisää kokeellisia todisteita tämän houkuttelevan mahdollisuuden testaamiseksi. "

Tutkijat sanovat, että muut tutkijat voivat käyttää kehittämäänsä työkalua tähän työhön, HGPuu, ennustaa tarkemmin, mitkä geenit peritään "pystysuoraan, "lisääntymisprosessin kautta, ja jotka otettiin muilta mikrobeilta horisontaalisen geenisiirron kautta. Tämä johtaa parempaan ymmärrykseen mikrobien ja ihmisten kehityksestä, tutkijat sanoivat.

• NASA Twins Study:Laajennettu avaruuslento on pieni,
• Seksuaalinen käyttäytyminen voi vaikuttaa suoliston mikrobiomiin ja immuunijärjestelmään