U pomno kontroliranim pokusima na miševima bez klica nastanjenim mikrobima iz konvencionalno uzgojenih miševa, istraživači su pokazali da, iako je sastav mikrobnog unosa uvelike odredio rezultirajući mikrobiom primatelja, genetske razlike među sojevima miševa također su imale ulogu.
Kad je ulaz standardiziran, možete usporediti miševe različitih genetskih sojeva i vidjeti što ta genetika čini s mikrobiomom u miševa primatelja. Ovaj pristup omogućio nam je da utvrdimo postoji li genetski utjecaj, i doista postoji. Tako, sljedeće je pitanje bilo koji su mehanizmi uključeni? "
Aleksandar Červonski, DOKTOR MEDICINE, Doktor znanosti, istraživač mikrobioma
Chervonsky je stariji autor nove studije, Objavljeno u Ćelijska izvješća .
Prevladavanje nasljednih učinaka
Jedan od izazova s kojima se suočavaju istraživači mikrobioma jest to što može biti teško usporediti rezultate pokusa zbog "serijskih učinaka" ili "naslijeđenih učinaka". Kad znanstvenici prenose mikrobe s jednog miša na drugog, rezultat je uvelike određen mikrobiomom izvorne životinje, kakvu hranu jedu, gdje žive, itd.
Dakle, čak i ako istraživači u dva različita laboratorija koriste potpuno istu pasminu miševa s istim genetskim podrijetlom, vidjet će dvije različite slike kada analiziraju mikrobiom primatelja. "Ulaz definira izlaz, "Rekao je Chervonsky.
Da bi se prevladali ti učinci, Chervonsky i mikrobiologinja Tatyana Golovkina, Doktor znanosti, su-viši autor nove studije, pažljivo su ograničili svoje pokuse kako bi napravili usporedbu jabuka s jabukama. Prenijeli su mikrobe s jednog konvencionalno uzgojenog miša na mnoge genetski identične miševe iz UChicagovog gnotobiotičkog (bez klica) miševa.
Ovi se miševi posebno uzgajaju tako da nemaju bakterija u tijelu ili probavnom traktu od rođenja kako bi dobili praznu ploču da vide što se događa kada se koloniziraju bakterijama.
Chervonsky i Golovkina ponovili su ove korake mnogo puta, prijenos mikroba s jednog izvora miša na mnoge primatelje, neki sa sličnim genetskim podrijetlom, a neki s neznatnim razlikama u imunološkom sustavu.
Zatim su radili s patologom Aly A. Khan, Doktor znanosti, i Dionysios Antonopoulos, Doktor znanosti, mikrobiolog iz Nacionalnog laboratorija Argonne, analizirati sekvence genoma nastalih mikrobioma u miševa primatelja i njihovih potomaka te usporediti učinke različitih gena imunološkog sustava.
Više imunoloških mehanizama igra ulogu
Životinje imaju dvije primarne vrste imuniteta:urođene, ili urođena, imunitet koji koristi standard, ožičeni mehanizmi za obranu od patogena, te adaptivni imunitet koji "uči" pri susretu s različitim patogenima i koristi T stanice i B stanice za ciljanje na svoje jedinstvene receptore. Neki od miševa koje su Chervonsky i Golovkina koristili u svojim pokusima bili su urođeni, ili genetski isto, osim razlika u dijelu genoma koji se naziva glavni lokus histokompatibilnosti (MHC), koji određuje adaptivni imunitet.
Kad su ispitali kako su ti različiti imunološki mehanizmi oblikovali mikrobiome miševa primatelja, istraživači su vidjeli da, iako adaptivni imunitet ima određeni učinak na određene sojeve bakterija, općenito, učinci nisu bili dramatični.
U nekim slučajevima, bakterije su čak iskoristile adaptivni imunološki odgovor za napredovanje. Umjesto toga, većina razlika koje su vidjeli mogu se pripisati urođenim polimorfnim genima, ili različite varijacije gena u MHC -u.
"Manipulacija adaptivnim sustavom dovodi do nekih promjena, ali na naše iznenađenje, nisu bile dramatične, "Rekao je Chervonsky." Velika većina mehanizama koji određuju razlike u ishodu su oni koji su polimorfni, ali nisu dio adaptivnog imunološkog odgovora. "
Golovkina je rekla kako se nada da će ovaj rad biti primjer za standardizaciju studija mikrobioma. Gnotobiotička ustanova ključna je komponenta tekućih istraživanja imunološkog sustava, genetike i mikrobioma pod okriljem Instituta za obitelj Duchossois u UChicagu.
Koristeći standardne alate poput miševa bez klica za pažljivo kontroliranje uvjeta pokusa, istraživači mogu nadograđivati prethodni rad umjesto jednokratnog, samostalni pokusi.
"Postoje standardi u mnogim različitim vrstama istraživanja, ali gotovo ih nema u istraživanju mikrobioma, "Rekao je Golovkina." Pokušavamo postaviti standard analize za ova pitanja o tome kako usporediti razlike u sastavu mikroba. "
Genetika može utjecati na sastav mikrobioma više od čimbenika okoliša
Strategija pripreme pedijatrijske zdravstvene zaštite za drugi val pandemije COVID-19
Mikroplastika prvi put identificirana u ljudskom otpadu
Korištenje FLUOstar Omega za proučavanje novih crijevnih bakterija koje mogu utjecati na naše zdravlje
Infekcija SARS-CoV-2 produljuje širenje virusa i gubitak limfocita u pacijenata s rakom
Mikrobi bi mogli predvidjeti fatalne ishode u ventiliranih pacijenata s COVID-19
Otkriće 100 novih gena moglo bi pomoći istraživanju bolesti pigmentacije
Nova studija koju su vodili istraživači s Kraljevskog koledža u Londonu i Medicinskog centra Sveučilišta Erasmus MC u Rotterdamu otkrila je 124 gena koji igraju ključnu ulogu u određivanju boje ljudsk
Ljudskim koronavirusima potrebni su organski materijali za učinkovit prijenos između površina
Ozbiljni akutni respiratorni sindrom koronavirus 2 (SARS-CoV-2) brzo je zarazio više od 191 milijuna pojedinaca diljem svijeta od svog pojavljivanja krajem prosinca 2019. Virus izaziva COVID-19 (koron
IBD je daleko češći nego što se očekivalo,
a u budućnosti će se samo povećavati Tri je puta više ljudi s kroničnim i iscrpljujućim poremećajem crijeva koji se naziva upalna bolest crijeva (IBD) nego što se ikad prije mislilo, prema novoj studi