Bakterije si med seboj delijo gene,

tudi čez meje tkiva Bakterije v človeškem telesu si gene med seboj delijo hitreje, kot je običajno v naravi, in zdi se, da nekateri od teh genov potujejo - neodvisno od svojih mikrobnih gostiteljev - iz enega dela telesa v drugega, raziskovalci poročajo v reviji Scientific Reports.

Ugotovitve so rezultat metode molekularnega pridobivanja podatkov, ki jo je sprva zasnoval Kyung Mo Kim, višji raziskovalec na Korejskem raziskovalnem inštitutu. Pristop na Univerzi v Illinoisu in profesor Gustavo Caetano-Anollés z Inštituta za genomsko biologijo Carl R. Woese sta razvila pristop s svojim nekdanjim študentom Arshanom Nasirjem, Univerze COMSATS v Islamabadu, Pakistan, ki je trenutno ugledni sodelavec v Nacionalnem laboratoriju Los Alamos v Novi Mehiki.

Ta računsko zahtevna metoda jim je omogočila, da prepoznajo primere "horizontalnega prenosa genov, "neposreden prenos genov med organizmi zunaj spolnega ali nespolnega razmnoževanja.

"Horizontalni prenos genov je glavna sila izmenjave genetskih informacij na Zemlji, "Je dejal Caetano-Anollés." Te izmenjave omogočajo mikroorganizmom, da se prilagodijo in uspevajo, verjetno pa so pomembni tudi za zdravje ljudi. Obstajajo nekatere bakterije, ki ne morejo živeti zunaj našega telesa, in nekatere, brez katerih ne moremo živeti. "

"Boljše razumevanje tega pojava bo imelo tudi pomembno javnozdravstveno vrednost, ker je nastanek patogenov, odpornih na več zdravil, kot posledica horizontalnega širjenja genov, odpornih na antibiotike, postal globalna skrb, "Je rekel Nasir.

Za novo analizo znanstveniki so z genomskimi informacijami zgradili več deset tisoč "družinskih dreves" bakterij, ki kolonizirajo človeško telo. Usklajevanje tistih z drevesi mikrobnih genov je skupini omogočilo, da ugotovi, kateri geni so bili podedovani in kateri so posledica horizontalnega prenosa genov.

"Večina sodobnih metod za določanje horizontalnega prenosa genov primerja značilnosti DNK ali statistično podobnost med genomi, da ugotovi tuje gene, "Je dejal Nasir." To deluje precej dobro za relativno nove prenose genov, vendar pogosto ne prepozna dogodkov prenosa, ki so se zgodili pred milijoni ali milijardami let. "

Bolj delovno intenziven pristop je ekipi omogočil premagovanje te ovire, rekel je.

"Preučevali smo mikroorganizme, povezane s človekom, ker so znani kot ključni akterji pri ohranjanju zdravja in presnove ljudi, "Je dejal Nasir." Izračunali smo stopnje in smer prenosa genov - kdo je komu kaj prenesel - za več kot 1, 000 referenčnih bakterijskih genomov, vzorčenih s strani Nacionalnega inštituta za zdravje, Projekt človeških mikrobiomov. "

Bakterije so vzorčili s šestih mest človeškega telesa:črevesja, koža, ustne votline, kri, urogenitalnega trakta in dihalnih poti.

Raziskovalci so našli dokaze, ki podpirajo prejšnje ugotovitve, da so bakterije, povezane s človekom, precej promiskuitetne s svojimi geni, Je dejal Caetano-Anollés.

"Horizontalna izmenjava med mikrobi v našem telesu je približno 30 odstotkov višja od tiste, ki jo boste našli na preostalem delu planeta, "je dejal." To pomeni, da naše telo zagotavlja edinstveno nišo in olajša inovacije na ravni mikrobov. "

Približno 40 odstotkov zamenjave genov se je zgodilo med bakterijami, ki živijo na istih mestih telesa. Drugih 60 odstotkov je vključevalo delitev genov med bakterijami v različnih tkivih, na primer med organizmi v črevesju in v krvi.

V vseh primerih, prenos genov je bil najpogostejši med tesno povezanimi organizmi, ne glede na to, ali so zasedli enaka ali različna telesna tkiva. Pravzaprav, poročajo raziskovalci, delitev genov med organizmi na različnih mestih telesa se je zgodila hitreje kot deljenje genov med oddaljenimi sorodnimi bakterijami, ki živijo na istih mestih.

"Nekateri od teh so lahko zelo stari dogodki prenosa genov, ki so se zgodili, preden so mikrobi kolonizirali človeško telo, "Nasir je dejal." Mogoče je tudi, da nekatere bakterije kolonizirajo različna mesta človeškega telesa v različnih časovnih obdobjih v življenjski dobi posameznika. Drugi so lahko posledica prenosa bakterijske DNK z enega mesta na drugo, mogoče skozi kri. Potrebujemo dodatne eksperimentalne dokaze, da preizkusimo to motečo možnost. "

Raziskovalci pravijo, da lahko drugi znanstveniki uporabijo orodje, ki so ga razvili za to delo, HGTree, za natančnejšo napoved, kateri geni so bili podedovani "navpično", "skozi proces razmnoževanja, in ki so bili pobrani iz drugih mikrobov s horizontalnim prenosom genov. To bo vodilo k boljšemu razumevanju mikrobiološke in človeške evolucije, so povedali raziskovalci.

• Študija NASA dvojčkov:Podaljšani vesoljski polet ima majhne,
• Spolno vedenje lahko vpliva na črevesni mikrobiom in imunski sistem