Et vigtigt sæt reaktioner vedrører fedtoptagelse via galdesyrer. Vores lever gør disse syrer til at hjælpe med at fordøje fedt og fedtopløselige vitaminer, når de bevæger sig gennem tyndtarmen. Ved slutningen af tyndtarmen, mikrober omdanner syrer til nye former, som enten kan være gavnlig eller skadelig.
Ny forskning fra University of Illinois identificerer den sidste i et sæt mikrobielle gener, der er involveret i disse konverteringer.
"Lokalisering af disse bakteriegener gør det muligt for mekanistiske undersøgelser at bestemme effekten af galdesyreomdannelse på værts sundhed. Hvis vi finder, at dette er en gavnlig reaktion, terapeutiske strategier kan udvikles for at tilskynde til produktion af disse galdesyrer i mave -tarmkanalen, "siger Jason Ridlon, lektor i afdelingen for dyrevidenskab på U af I og tilsvarende forfatter til en ny artikel i Tarmmikrober .
Mikrober producerer enzymer, der vender orienteringen af tre hydroxylgrupper på galdesyremolekyler. At vende dem til forskellige konfigurationer omarrangerer syremolekylerne til former, der kan være skadelige eller gavnlige. Ridlon og andre forskere havde allerede identificeret generne for to af disse enzymer, men den ene var stadig ukendt.
For at finde det manglende gen, Ridlon og hans samarbejdspartnere så tilbage i tiden. Tidligere forskning forbinder vending af en specifik hydroxylgruppe - en knyttet til et sted på syremolekylet kendt som carbon -12 - med en mikrobe kaldet clostridium paraputrificum .
"Vi vidste fra litteratur offentliggjort for et par årtier siden, hvilken art denne funktion blev rapporteret i. Vi bekræftede det i en stamme af clostridium paraputrificum som vi har i vores kultursamling. Denne funktion kendes som katalyseret af visse enzymer kendt som reduktaser, "Siger Ridlon.
"Brug af genom -sekvensen af Clostridium paraputrificum , vi identificerede alle kandidatreduktaser, konstrueret generne til E coli og bestemte hvilken reduktase der var i stand til at vende den polare gruppe på galdesyrer, "tilføjer han.
Forskergruppen søgte derefter efter lignende sekvenser i det humane mikrobiom.
Vi var i stand til at identificere genet i talrige bakteriearter, der tidligere ikke var kendt for at have denne galdesyremetaboliserende funktion. Dette er nyttigt for menneskelige mikrobiomforskere, fordi feltet bevæger sig mod at forsøge at forbinde funktion med sygdom. Nu kender vi de præcise DNA-sekvenser, der koder for et enzym, der vender kulstof-12 i galdesyrer, "
Jason Ridlon, Undersøg tilsvarende forfatter og lektor, Institut for Husdyrvidenskab, University of Illinois
Forskerne har endnu ikke fundet ud af, om det er en god eller en dårlig ting at vende hydroxylgruppen ved carbon-12. I kategorien "god", flip kan spille en rolle i afgiftning af skadelige galdesyrer, såsom deoxycholsyre (DCA) og lithocholsyre (LCA), kemikalier, der vides at skade DNA og forårsage kræft i tyktarmen, lever, og spiserør. Men Ridlon bemærker, at "god vs. dårlig" indramning oversimplificerer virkeligheden.
"Selvom vi har en tendens til at tænke på DCA og LCA som 'dårlige, 'konteksten er meget vigtig. Infektion ved Clostridium difficile (C. diff) synes at korrelere med lave niveauer af DCA og LCA, for eksempel, så disse galdesyrer synes at være beskyttende for at forhindre uønskede kolonisatorer. Kroniske høje niveauer af DCA og LCA på grund af vestlig livsstil er 'dårlige, 'dog, så det er en balancegang, "siger han." Et stort mål med denne forskning er at forsøge at etablere og vedligeholde en 'Goldilocks -zone' af galdesyrer - ikke for meget eller for lidt. "
Selvom der stadig er mere at lære, Ridlon siger, at identifikation og karakterisering af disse nye mikrobielle gener, der er ansvarlige for galdesyreomdannelse, er et stort skridt fremad for tarmsundheden.