Baktérie navzájom zdieľajú gény,

dokonca aj cez hranice tkaniva Baktérie v ľudskom tele navzájom zdieľajú gény vyššou rýchlosťou, ako je to bežne v prírode vidieť, a niektoré z týchto génov zrejme cestujú - nezávisle od svojich mikrobiálnych hostiteľov - z jednej časti tela do druhej, Vedci informujú v časopise Scientific Reports.

Zistenia sú výsledkom metódy dolovania molekulárnych údajov, ktorú pôvodne vyvinul Kyung Mo Kim, vedúci vedecký pracovník Kórejského polárneho výskumného ústavu. Profesor prírodných vied Univerzity Illinois a Inštitút genómovej biológie Carla R. Woeseho, profesor Gustavo Caetano-Anollés, vyvinul prístup so svojim bývalým študentom Arshanom Nasirom, COMSATS University Islamabad, Pakistan, ktorý je v súčasnosti významným členom národného laboratória v Los Alamos v Novom Mexiku.

Táto výpočtovo náročná metóda im umožnila identifikovať prípady „horizontálneho prenosu génov, „priamy prenos génov medzi organizmami mimo sexuálnej alebo asexuálnej reprodukcie.

„Horizontálny prenos génov je hlavnou silou výmeny genetických informácií na Zemi, „Povedal Caetano-Anollés.“ Tieto výmeny umožňujú mikroorganizmom prispôsobiť sa a prosperovať, ale sú pravdepodobne tiež dôležité pre ľudské zdravie. Existuje niekoľko baktérií, ktoré nemôžu žiť mimo nášho tela, a niektoré bez nich nemôžeme žiť. "

„Lepšie porozumenie tomuto javu bude mať tiež významnú hodnotu pre verejné zdravie, keďže výskyt multirezistentných patogénov v dôsledku horizontálneho šírenia génov rezistentných na antibiotiká sa stal globálnym problémom, “Povedal Nasir.

Pre novú analýzu vedci použili genómové informácie na stavbu desaťtisícov „rodokmeňov“ baktérií, ktoré kolonizujú ľudské telo. Zosúladenie stromov so stromami mikrobiálnych génov umožnilo tímu zistiť, ktoré gény boli zdedené a ktoré boli výsledkom horizontálneho prenosu génov.

„Väčšina súčasných metód na určovanie horizontálneho prenosu génov porovnáva znaky DNA alebo štatistickú podobnosť medzi genómami na identifikáciu cudzích génov, „Nasir povedal.“ Toto funguje celkom dobre na relatívne nedávne prenosy génov, často však nedokáže identifikovať prenosové udalosti, ku ktorým došlo pred miliónmi alebo miliardami rokov. “

Prístup náročnejší na prácu umožnil tímu prekonať túto bariéru, povedal.

"Študovali sme mikroorganizmy súvisiace s ľuďmi, pretože je známe, že sú kľúčovými hráčmi pri udržiavaní ľudského zdravia a metabolizmu, „Povedal Nasir.“ Vypočítali sme rýchlosti a smer prenosu génov - kto komu čo preniesol - viac ako 1, Vzorky 000 referenčných bakteriálnych genómov odobratých zo vzorky projektu ľudského mikrobiómu Národného inštitútu zdravia. “

Vzorky baktérií boli odobraté zo šiestich miest ľudského tela:z čreva, koža, ústna dutina, krv, urogenitálny trakt a dýchacie cesty.

Vedci našli dôkazy na podporu skorších zistení, že baktérie súvisiace s ľuďmi sú vo svojich génoch dosť promiskuitné, Povedal Caetano-Anollés.

„Horizontálna výmena medzi mikróbmi v našich telách je asi o 30 percent vyššia, ako nájdete na zvyšku planéty, "povedal." To znamená, že naše telá poskytujú medzery, ktoré sú jedinečné a uľahčujú inovácie na úrovni mikróbov. "

Asi 40 percent výmeny génov sa vyskytlo medzi baktériami žijúcimi na rovnakých miestach tela. Ďalších 60 percent zahŕňalo zdieľanie génov medzi baktériami v rôznych tkanivách, napríklad medzi organizmami v čreve a v krvi.

V každom prípade, prenos génov bol najbežnejší medzi blízko príbuznými organizmami, bez ohľadu na to, či obsadili rovnaké alebo rôzne telesné tkanivá. V skutočnosti, Vedci uvádzajú, zdieľanie génov medzi organizmami na rôznych miestach tela prebiehalo rýchlejšie ako zdieľanie génov medzi vzdialene príbuznými baktériami žijúcimi na rovnakých miestach.

„Niektoré z nich môžu byť veľmi starými udalosťami prenosu génov, ktoré sa stali predtým, ako mikróby kolonizovali ľudské telo, „Nasir povedal.“ Je tiež možné, že niektoré baktérie kolonizujú rôzne miesta ľudského tela v rôznych časových bodoch života jednotlivca. Ostatné môžu byť výsledkom prenosu bakteriálnej DNA z jedného miesta na druhé, možno krvou. Na testovanie tejto dráždivej možnosti potrebujeme ďalšie experimentálne dôkazy. "

Vedci tvrdia, že ostatní vedci môžu použiť nástroj, ktorý vyvinuli na túto prácu, HGTree, presnejšie predpovedať, ktoré gény boli zdedené „vertikálne, „prostredníctvom reprodukčného procesu, a ktoré boli zachytené od iných mikróbov horizontálnym génovým prenosom. To povedie k lepšiemu porozumeniu mikrobiálnej - a ľudskej - evolúcie, povedali vedci.

• Štúdia dvojčiat NASA:Rozšírený let do vesmíru má malé,
• Sexuálne správanie môže mať vplyv na črevný mikrobióm a imunitný systém