Bakterije međusobno dijele gene,

čak i preko granica tkiva Bakterije u ljudskom tijelu međusobno dijele gene brže nego što se to uobičajeno vidi u prirodi, i čini se da neki od tih gena putuju - neovisno o svojim mikrobnim domaćinima - s jednog dijela tijela na drugi, istraživači izvještavaju u časopisu Scientific Reports.

Nalazi su rezultat molekularne metode rudarenja podataka koju je prvotno osmislio Kyung Mo Kim, viši znanstveni znanstvenik na Korejskom institutu za polarna istraživanja. Znanstvenici sa Sveučilišta Illinois i profesor Instituta za genomsku biologiju Carl R. Woese, profesor Gustavo Caetano-Anollés razvili su pristup sa svojim bivšim studentom Arshanom Nasirom, sa COMSATS Sveučilišta Islamabad, Pakistan, koji je trenutno istaknuti suradnik u Nacionalnom laboratoriju Los Alamos u Novom Meksiku.

Ova računski izazovna metoda omogućila im je da identificiraju slučajeve "horizontalnog prijenosa gena, "izravni prijenos gena između organizama izvan spolne ili aseksualne reprodukcije.

"Horizontalni prijenos gena glavna je snaga razmjene genetskih informacija na Zemlji, "Rekao je Caetano-Anollés." Ove razmjene omogućuju mikroorganizmima da se prilagode i napreduju, ali su vjerojatno važni i za zdravlje ljudi. Postoje neke bakterije koje ne mogu živjeti izvan našeg tijela, a neke bez kojih ne možemo živjeti. "

"Bolje razumijevanje ovog fenomena također će imati značajnu javnozdravstvenu vrijednost, budući da je pojava multirezistentnih patogena kao rezultat horizontalnog širenja gena otpornih na antibiotike postala globalna briga, “, Rekao je Nasir.

Za novu analizu, znanstvenici su koristili genomske informacije za izgradnju desetaka tisuća "obiteljskih stabala" bakterija koje koloniziraju ljudsko tijelo. Pomirenje onih sa stablima mikrobnih gena omogućilo je timu da otkrije koji su geni naslijeđeni, a koji su rezultat horizontalnog prijenosa gena.

"Najnovije metode za određivanje horizontalnog prijenosa gena uspoređuju značajke DNK ili statističku sličnost među genomima radi identifikacije stranih gena, "Rekao je Nasir." Ovo prilično dobro funkcionira za relativno nedavne transfere gena, ali često ne uspijeva identificirati događaje prijenosa koji su se dogodili prije milijuna ili milijardi godina. "

Radno intenzivniji pristup omogućio je timu da prevlada ovu prepreku, On je rekao.

"Proučavali smo mikroorganizme povezane s ljudima, budući da je poznato da su oni ključni igrači u održavanju ljudskog zdravlja i metabolizma, "Nasir je rekao." Izračunavali smo stope i smjer transfera gena - tko je kome što prenio - za više od 1, 000 referentnih bakterijskih genoma uzorkovano od Nacionalnog instituta za zdravlje Projekt humanih mikrobioma. "

Bakterija je uzorkovana sa šest mjesta ljudskog tijela:crijeva, koža, usne šupljine, krv, urogenitalnog trakta i dišnih putova.

Znanstvenici su pronašli dokaze koji podržavaju ranije nalaze da su bakterije povezane s ljudima prilično promiskuitetne sa svojim genima, Rekao je Caetano-Anollés.

"Horizontalna razmjena između mikroba u našim tijelima je oko 30 posto veća od one koju ćete pronaći na ostatku planete, "rekao je." To implicira da naša tijela pružaju jedinstvenu nišu i olakšavaju inovacije na razini mikroba. "

Oko 40 posto zamjene gena dogodilo se među bakterijama koje žive na istim mjestima tijela. Ostalih 60 posto uključivalo je dijeljenje gena među bakterijama u različitim tkivima, na primjer između organizama u crijevima i u krvi.

U svakom slučaju, prijenos gena bio je najčešći među blisko povezanim organizmima, bez obzira na to jesu li zauzeli ista ili različita tjelesna tkiva. Zapravo, istraživači izvještavaju, dijeljenje gena među organizmima na različitim mjestima tijela događalo se brže nego dijeljenje gena među udaljeno povezanim bakterijama koje žive na istim mjestima.

"Neki od ovih mogu biti vrlo stari događaji prijenosa gena koji su se dogodili prije nego što su mikrobi kolonizirali ljudsko tijelo, "Nasir je rekao." Također se može dogoditi da neke bakterije koloniziraju različita mjesta ljudskog tijela u različitim vremenskim razdobljima u životnom vijeku pojedinca. Ostale bi mogle biti posljedica prijenosa bakterijske DNA s jednog mjesta na drugo, možda kroz krv. Potrebni su nam dodatni eksperimentalni dokazi kako bismo ispitali ovu primamljivu mogućnost. "

Istraživači kažu da drugi znanstvenici mogu koristiti alat koji su razvili za ovaj rad, HGTree, za preciznije predviđanje koji su geni naslijeđeni "okomito, "kroz proces reprodukcije, a koji su pokupljeni od drugih mikroba horizontalnim prijenosom gena. To će dovesti do boljeg razumijevanja mikrobiološke - i ljudske - evolucije, rekli su istraživači.

• NASA -ina studija o blizancima:Produženi svemirski let ima male,
• Seksualno ponašanje moglo bi utjecati na crijevni mikrobiom i imunološki sustav