„Mūsų darbas labai rodo, kad skatina mikrobų bendruomenės sudėtis, bent jau iš dalies, kaip vystosi organizmai, kuriuose jie gyvena, “ - sako Paulius Schmidtas. „Penn“ biologas ir vyresnysis šio darbo autorius, kuris pasirodo žurnale PNAS . „Tai, kad šį efektą galime pamatyti atlikdami eksperimentus per tokį trumpą laiką, rodo, kad mikrobų fitneso efektai yra neįtikėtini“.
Skirtingai nuo laboratorinio eksperimento, kur kontroliuojami visi įmanomi aplinkos aspektai, nuo pačių musių genetikos iki temperatūros ir mitybos, siekiant padidinti gydymo skirtumus, šis eksperimentų rinkinys vyko lauke, „Pennovation Works“ Penno miestelyje. Ši aplinka labiau atspindi gamtą, priklausomai nuo oro sąlygų, sezoniniai pokyčiai, net nelyginis voras ar nešvarumai, besiveržiantys į aptvarus.
Tai, kad, nepaisant galimo šių išorinių veiksnių poveikio, tyrėjai vis dar nustatė, kad mikrobiomų poslinkiai daro didelį poveikį musių populiacijų genomams, daro išvadą dar labiau įtikinamą, Schmidtas sako.
Manau, teisinga sakyti, kad išsaugojome tiek ekologinio realizmo, kiek galėjome aptikti didelių padarinių. Mes tiesiog pakeitėme santykinį šių mikrobų kiekį musių racione, ir to pakako, kad pamatytumėte efektą “.
Paulius Schmidtas, Peno biologas
Schmidtas ir doktorantas Seth Rudman, pagrindinis knygos autorius, pasinaudojo tuo, kad musės turi palyginti paprastas mikrobiomų bendruomenes, palyginti su kitais organizmais, tokių kaip žmonės.
„Jei atliksite žinduolių mikrobiomo tyrimą, daugelis žarnyne randamų bakterijų yra nežinomos, - sako Rudmanas. - Bet taip nėra su muses. Tiesiog atsitinka, kad Drosophila savo mikrobiomų bendruomenėje turi tik apie 100 rūšių “.
Kiti vaisinių muselių privalumai šio tipo tyrimams apima trumpą jų generavimo laiką-per kelis mėnesius galima ištirti kelias kartas-ir tai, kad juos galima išauginti iki itin didelio populiacijos dydžio. Tokiu atveju, tai reiškė šimtus tūkstančių musių kiekviename eksperimente.
Iš ankstesnių darbų, mokslininkai numanė, kad mikrobiomas buvo susijęs su musės tinkamumo pokyčiais. Muses iš šiaurinių platumų paprastai turi daugiau Lactobacillus bakterijų kaip savo mikrobiomos dalį, ir gyventi ilgiau, turi mažiau kiaušinių ir yra tolerantiškesni stresui. Daugiau pietinės populiacijos, iš kitos pusės, kurie linkę turėti daugiau bakterijų Acetobacter, turėjo trumpesnę gyvenimo trukmę, daugiau kiaušinių, ir buvo mažiau atsparūs stresui. Darbas laboratorijoje parodė, kad musių ekspozicija šių dviejų tipų bakterijoms sukėlė tuos pačius bruožus.
Bet ar mikrobai galėtų paskatinti visų musių populiacijų evoliuciją? Norėdami tai išbandyti, Schmidtas, Rudmanas, ir kolegos sukūrė eksperimentinę sąranką, kad galėtų manipuliuoti musių mikrobiomomis. Jie įvedė tūkstantį musių į kiekvieną iš kelių tinklinių aptvarų, 2 kubinių metrų dydžio ir papuoštas žemės danga bei persikų medžiu. Jie įvairino maistą kai kuriuose aptvaruose, papildyti jį Acetobacter arba Lactobacillus.
Mokslininkai patvirtino, kad šėrimas pakeitė musių mikrobiomas, nors tik šiek tiek. To pakako, vis dėlto, paveikti jų genus. Palyginus musių genomus tyrimo pradžioje su išvada, po penkių kartų, komanda galėjo pasirinkti skirtingus tam tikrų alelių-vieno geno varianto-dažnio pokyčius, kurie atitiko tai, kas buvo pastebėta natūraliose musių populiacijose.
"Mes nustatėme, kad alelis, kuris buvo labiau paplitęs Lactobacillus tirpalo narvuose, taip pat buvo alelis, kuris yra labiau paplitęs šiaurėje, kur labiau paplitęs pats Lactobacillus, "sako Rudmanas." Ir alelis, kuris buvo labiau paplitęs Acetobacter narvuose, taip pat buvo alelis, labiau paplitęs pietuose, kur dažniau pasitaiko Acetobacter “.
Tyrėjams, kad radimas sukėlė mikrobų įtakos reikšmę.
„Esmė tokia, mikrobai skatina greitą prisitaikymą, “ - sako Schmidtas.
Ar šis poveikis pasireiškia žmonėms ir kitiems gyvūnams, reikia toliau tirti, autoriai sako, tačiau daugybė tyrimų pabrėžė stiprų mikrobiomo poveikį.
Tolesniame darbe, tyrėjai vartys scenarijų, bandymai, siekiant išsiaiškinti, ar musių genetinių profilių pokyčiai turi įtakos tam, kurie mikrobai gali įsitvirtinti jų mikrobiomose. Jie taip pat gilinsis, kad tiksliai nustatytų, kaip besikeičiantis mikrobiomas veikia jo šeimininką.
Žarnyno mikrobiota gali numatyti COVID-19 sunkumą
Mokslininkai išgauna visą žmogaus genomą iš tūkstančių metų senumo „kramtomosios gumos“
Žarnyno bakterijų rūšis gali padidinti žarnyno vėžio riziką
Genetinė autoimuniteto rizika gali būti susijusi su žarnyno mikrobiomo skirtumais
Stemplės vėžio riziką gali sumažinti ezomeprazolas ir mažos aspirino dozės
Metforminas gali padėti nesandariam žarnynui
Fizinio ir genetinio Cannabis sativa žemėlapio sukūrimas
The Kanapės sativa Augalas dažniausiai naudojamas įvairiems vaistams, žemės ūkio, pramonei ir pramogoms visame pasaulyje. Nepaisant plataus naudojimo, lieka mažai genetinės informacijos, kuri patvir
Apoptozė yra svarbus gyvūnų koronaviruso infekcijos patogenezės tarpininkas
Apoptozė yra užprogramuota ląstelių mirties forma, kuris atsiranda nepataisomai pažeistose ląstelėse arba kai kurių virusų užkrėstose ląstelėse. Šis mechanizmas yra labai svarbus ribojant viruso daugi
Išmatų persodinimas iš tam tikrų donorų yra geresnis nei kitų
Išmatų mikrobiotos transplantacija arba išmatų transplantacija iš donoro yra naudinga pacientams, užsikrėtusiems mirtinai pasikartojančiu Clostridium difficile kuris sukelia stiprų viduriavimą, skau