Proteinsendinger fra humant mikrobiom kaster lys over menneskers sundhed

Menneskekroppen er blevet undersøgt i århundreder, men der er stadig mysterier, der endnu ikke skal udspille sig. For eksempel, det blev opdaget, at der lever billioner af bakterier inde i kroppen, dem, der er gavnlige for helbredet. Nu, undersøgelser er fokuseret på at studere det menneskelige mikrobiom, og hvordan de påvirker sundhed og velvære.

Det menneskelige mikrobiom gør tusinder af små, tidligere uidentificerede proteiner, kaster lys over menneskers sundhed og kunne bane vejen for udvikling af lægemidler i fremtiden.

Et team af forskere ved Stanford University lægger grunden til det menneskelige mikrobiom til fremtidig undersøgelse af, hvordan billioner af bakterier, svampe, og archaea fundet i kroppen konkurrerer om næringsstoffer, ressourcer, angreb, og eksistere sammen med hinanden.

De nye fund, som er offentliggjort i tidsskriftet Celle, afsløre mere om de meget forskellige arter af menneskelig flora, gør det muligt at formulere nye behandlinger, der potentielt kan helbrede sygdomme, selv dem, der betragtes som ubehandlede.

Resultaterne kom fra en analyse af 1, 773 menneskeligt associerede metagenomer udtaget fra fire forskellige kropssteder. (Kredit:Tsvetkov Maxim/Shutterstock)

Potentiale for bittesmå messengerproteiner

Undersøgelsesundersøgerne har til formål at identificere og undersøge de små messengerproteiner, der bruges af mikrober, der lever inde i mennesker. De fandt ud af, at der virkelig er en forbløffende mangfoldighed af den menneskelige flora, med mere end 4, 000 familier af molekyler, hvoraf de fleste endnu ikke var beskrevet eller opdaget.

"Fordi det er meget vanskeligere at søge efter sekvenser, der koder for små proteiner, end det er at trawle efter store proteiner, vores forståelse af de små proteiner udtrykt af mikrobielle samfund har altid manglet, "Nikos Kyrpides, en seniorforsker og studieforfatter fra Berkeley Lab, sagde.

Han tilføjede, at små proteiner, der består af 50 eller færre aminosyrer, som kan passere gennem cellemembraner og cellevægge, udføre forskellige vitale opgaver for organismen, formidle interaktioner mellem organismen og miljøet. Faktisk, med deres lille størrelse, de kan let folde sig til unikke former, der repræsenterer tidligere uidentificerede biologiske byggesten.

Messengerproteinernes funktioner, og da de er lettere at manipulere og syntetisere end større molekyler, gøre disse små proteiner til gode mål og kilder til nye terapier og medicin. Også, hvis forskere kan manipulere og genskabe formen af ​​de små proteiner, disse molekyler kan åbne dørene i den avancerede udvikling og opdagelse af et nyt lægemiddel.

Meget rigelige små proteiner udfører forskellige funktioner

"Det er kritisk vigtigt at forstå grænsefladen mellem menneskelige celler og mikrobiomet, ”Dr. Ami Bhatt, adjunkt i medicin og genetik og seniorforsker, sagde.

”Hvordan kommunikerer de? Hvordan beskytter bakteriestammer sig mod andre stammer? Disse funktioner findes sandsynligvis i meget små proteiner, som kan være mere tilbøjelige end større proteiner til at blive udskilt uden for cellen, ”Tilføjede hun.

Imidlertid, da proteinerne er meget små, det har været udfordrende at studere dem ved hjælp af konventionelle metoder.

»Vi har været mere tilbøjelige til at begå en fejl end at gætte korrekt, når vi forsøger at forudsige, hvilke bakterielle DNA -sekvenser der indeholder disse meget små gener. Så, indtil nu, vi har systematisk ignoreret deres eksistens. Det har været en klar blind plet, ”Tilføjede hun.

I undersøgelsen, forskerne identificerede systematisk små proteiner ved at udføre et sammenlignende genomisk studie på 1, 773 menneskeligt associerede metagenomer fra fire forskellige kropslokationer. De fandt mere end 4, 000 fredede familier, hvor de fleste er nye og ikke tidligere har opdaget.

Mere end 30 procent af proteinfamilierne blev mistænkt for at blive udskilt eller transmembrane. Også, over 90 procent af de små proteinfamilier har intet kendt domæne, og omkring halvdelen er ikke repræsenteret i reference -genomer.

Forskerne håber at studere små proteiner yderligere og dybtgående. Små proteiner kan manipuleres og syntetiseres lettere og hurtigere end større molekyler. Som resultat, de kan fungere som biologiske switches for at skifte mellem funktionelle tilstande eller udløse reaktioner i andre celler. Derfor, de kunne åbne døren for udviklingen af ​​nye lægemidler, som kan hjælpe med at behandle mange sygdomme.

• Plantebaseret kost kan helbrede din leddegigt
• Mount Sinai tildelte 1,7 millioner dollar for at undersøge, hvordan blærekræft påvirker naturlige dræberceller