Verännert Mikrobiom an Uebstfléien kann evolutiv Ännerung féieren

Den Ausdrock "Dir sidd wat Dir ësst" huet eng nei Bedeitung kritt. An engem Experiment mat Uebstfléien, oder Drosophila melanogaster, Fuerscher vun der University of Pennsylvania hunn erausfonnt datt d'Ergänzung vun verschiddenen Aarte vu Mikroben zum Iessen vun de Mécken verursaacht huet datt Populatiounen genetesch divergéieren, bedeitend genomesch Ännerungen an nëmme fënnef Generatiounen opzehiewen.

"Eis Aarbecht ass ganz suggestiv datt d'mikrobiell Gemeinschaftssammlung dréit, op d'mannst deelweis, wéi d'Organismen an där se liewen evoluéieren, "seet de Paul Schmidt, e Biologe bei Penn a Senior Auteur iwwer d'Aarbecht, déi am Journal erscheint PNAS . "D'Tatsaach datt mir dësen Effekt an Experimenter iwwer sou enger kuerzer Zäit Skala gesinn kënne suggeréieren datt d'Gréisst vun de Fitness Effekter déi d'Mikroben hunn onheemlech ass."

Am Géigesaz zu engem Labo Experiment, wou all méiglech Aspekter vun der Ëmwelt kontrolléiert gëtt, vun der Genetik vun de Mécken selwer op d'Temperatur an d'Diät, fir d'Differenzen tëscht Behandlungen ze vergréisseren huet dës Set Experimenter dobaussen stattfonnt, um Pennovation Works um Penn Campus. De Kader spigelt d'Natur méi no, ënnerleien dem Wieder, saisonal Ännerungen, souguer déi komesch Spann oder de Fleck vum Dreck, deen an de Gehäuse dréit.

D'Tatsaach, datt, trotz den potenziellen Aflëss vun dësen externen Faktoren, d'Fuerscher hunn nach ëmmer festgestallt datt d'Mikrobiomverschiebungen e wesentlechen Effekt op d'Genome vu Fléi Populatiounen hunn, mécht d'Entdeckung nach méi iwwerzeegend, Schmidt seet.

Ech mengen et ass fair ze soen datt mir sou vill ökologescht Realismus erhalen hunn wéi mir kéinte op Käschte vu groussen Effekter feststellen. Mir hu just de relativen Heefegkeet vun dëse Mikroben an der Diät vun de Mécken verschwonnen, an dat war genuch fir en Effekt ze gesinn. "

Paul Schmidt, Penn Biolog

Schmidt a Postdoktor Seth Rudman, den Haaptautor um Pabeier, profitéiert vun der Tatsaach datt Mécken relativ einfach Mikrobiome Gemeinschaften hunn am Verglach mat aner Organismen, wéi Mënschen.

"Wann Dir eng Ëmfro vun engem Mamendéieren Mikrobiom maacht, vill vun de Bakterien, déi Dir am Darm fannt, sinn onbekannt, "seet de Rudman." Awer dat ass net de Fall mat Mécken. Et geschitt just datt Drosophila nëmmen ongeféier 100 Arten an hirer Mikrobiome Gemeinschaft hunn. "

Aner Virdeeler vun Uebstfléien fir dës Zort Studie enthalen hir kuerz Generatiounszäit-ee kann e puer Generatiounen an e puer Méint studéieren-an d'Tatsaach datt se op extrem héich Populatiounsgréissten erhéicht kënne ginn. An dësem Fall, dat bedeit Honnerte vun Dausende vu Mécken an all Experiment.

Vun der fréierer Aarbecht, Wëssenschaftler haten en Abléck datt de Mikrobiom mat Verännerunge vun der Fitness vun der Méck verbonnen ass. Mécken aus méi nërdleche Breedegraden hunn éischter méi Lactobacillus Bakterien als Deel vun hirem Mikrobiom, an och méi laang liewen, hu manner Eeër a si méi tolerant géint de Stress. Méi südlech Populatiounen, op der anerer Säit, déi éischter méi vun de Bakterien Acetobacter hunn, hat méi kuerz Liewensdauer, méi Eeër, a ware manner stress-tolerant. D'Aarbecht am Labo huet gewisen datt d'Fléien op dës zwou Aarte vu Bakterien ausléisen déi selwecht Spure ausgeléist hunn.

Awer kéinte d'Mikroben d'Evolutioun vu ganzer Populatioun vu Mécken dréien? Fir dat ze testen, Schmidt, Rudman, a Kollegen hunn en experimentellen Setup designt fir d'Mikrobiome vun de Mécken ze manipuléieren. Si hunn dausend Moucher a jidderee vun e puer Outdoor Mesh Uschlëss agefouert, 2 Kubikmeter grouss an dekoréiert mat Buedemofdeckung an engem Pfirschebam. Si variéieren d'Iessen an e puer vun den Uschlëss, ergänzt et mat entweder Acetobacter oder Lactobacillus.

D'Fuerscher bestätegt datt d'Fütterung d'Mikrobiome vun de Mécken geännert huet, awer nëmmen e bëssen. Dat war genuch, awer, hir Genen ze beaflossen. D'Genome vun de Mécken am Ufank vun der Studie mat der Conclusioun ze vergläichen, no fënnef Generatiounen, d'Team konnt ënnerschiddlech Ännerungen an der Frequenz vu bestëmmte Allele wielen-eng Variant vun engem Gen-déi konsequent waren mat deem wat an der natierlecher Populatioun vu Fléi gesi gouf.

"Mir hu festgestallt datt den Allel dee méi heefeg an de Lactobacillus Léisungskäfeg war och den Allel dee méi heefeg am Norden ass, wou de Lactobacillus selwer méi heefeg ass, "seet de Rudman." An d'Allel déi méi heefeg an den Acetobacter Käfeg war war och den Allel dee méi heefeg am Süden ass, wou den Acetobacter méi heefeg ass. "

Fir d'Fuerscher, dat fannen d'Haus gehummert d'Bedeitung vum Afloss vun de Mikroben.

"D'Haaptlinn ass, Mikroben féieren séier Adaptatioun, "Seet de Schmidt.

Ob deen Effekt op Mënschen an aner Déieren iwwersetzt ass eng Fro fir weider Studie, d'Auteuren soen, awer vill Studien hunn de mächtegen Effekt vum Mikrobiom ënnerstrach.

An zukünfteger Aarbecht, d'Fuerscher wäerte d'Skript dréien, testen fir ze kucken ob d'Verännerungen an de genetesche Profiler vun de Mécken beaflosse wéi eng Mikrofe sech an hire Mikrobiome kënne festhalen. A si wäerten och méi déif ënnersichen fir genau ze bestëmmen wéi de verännert Mikrobiom säi Host beaflosst.

• Darmbakterien verbonne mat méi staarke Muskelen bei eelere Leit
• Zecken droen elo verschidde Krankheeten,