As bactérias compartilham genes umas com as outras,

mesmo além dos limites do tecido As bactérias no corpo humano estão compartilhando genes umas com as outras em uma taxa mais alta do que normalmente visto na natureza, e alguns desses genes parecem estar viajando - independentemente de seus hospedeiros microbianos - de uma parte do corpo para outra, relatório dos pesquisadores na revista Scientific Reports.

p As descobertas são o resultado de um método de mineração de dados molecular inicialmente conceituado por Kyung Mo Kim, um cientista pesquisador sênior do Instituto de Pesquisa Polar da Coreia. Ciências agrícolas da Universidade de Illinois e o professor do Instituto de Biologia Genômica Carl R. Woese, Gustavo Caetano-Anollés, desenvolveram a abordagem com seu ex-aluno Arshan Nasir, da COMSATS University Islamabad, Paquistão, que atualmente é um distinto membro do Laboratório Nacional de Los Alamos no Novo México.

p Este método computacionalmente desafiador permitiu-lhes identificar instâncias de "transferência horizontal de genes, "a transferência direta de genes entre organismos fora da reprodução sexuada ou assexuada.

p "A transferência horizontal de genes é uma grande força de troca de informações genéticas na Terra, "Caetano-Anollés disse." Essas trocas permitem que os microorganismos se adaptem e prosperem, mas provavelmente também são importantes para a saúde humana. Existem algumas bactérias que não podem viver fora de nossos corpos e algumas sem as quais não podemos viver. "

p "Uma melhor compreensão desse fenômeno também terá um valor significativo para a saúde pública, desde o surgimento de patógenos multirresistentes, como resultado da disseminação horizontal de genes resistentes a antibióticos, tornou-se uma preocupação global, "Nasir disse.

p Para a nova análise, os cientistas usaram informações genômicas para construir dezenas de milhares de "árvores genealógicas" de bactérias que colonizam o corpo humano. Reconciliar aqueles com árvores de genes microbianos permitiu à equipe descobrir quais genes foram herdados e quais foram o resultado da transferência horizontal de genes.

p "A maioria dos métodos atuais para determinar a transferência horizontal de genes compara características de DNA ou similaridade estatística entre genomas para identificar genes estranhos, "Disse Nasir." Isso funciona muito bem para transferências de genes relativamente recentes, mas frequentemente falha em identificar eventos de transferência que ocorreram milhões ou bilhões de anos atrás. "

p A abordagem mais trabalhosa permitiu que a equipe superasse essa barreira, ele disse.

p "Nós estudamos microrganismos associados a humanos, uma vez que são conhecidos por serem atores-chave na manutenção da saúde humana e do metabolismo, ", Disse Nasir." Calculamos as taxas de transferência de genes e a direção - quem transferiu o quê para quem - para mais de 1, 000 genomas bacterianos de referência amostrados pelo National Institutes of Health Human Microbiome Project. "

p As bactérias foram coletadas em seis locais do corpo humano:o intestino, pele, cavidade oral, sangue, trato urogenital e vias aéreas.

p Os pesquisadores encontraram evidências para apoiar descobertas anteriores de que as bactérias associadas ao homem são bastante promíscuas com seus genes, Disse Caetano-Anollés.

p "A troca horizontal entre micróbios em nossos corpos é cerca de 30 por cento maior do que você encontrará no resto do planeta, "disse ele." Isso implica que nossos corpos fornecem um nicho que é único e facilita a inovação no nível do micróbio. "

p Cerca de 40 por cento da troca de genes ocorreu entre bactérias que vivem nos mesmos locais do corpo. Os outros 60 por cento envolveram o compartilhamento de genes entre bactérias em diferentes tecidos, por exemplo, entre organismos no intestino e no sangue.

p Em todos os casos, a transferência de genes era mais comum entre organismos intimamente relacionados, independentemente de ocuparem os mesmos tecidos corporais ou diferentes. Na verdade, os pesquisadores relatam, o compartilhamento de genes entre organismos em diferentes locais do corpo ocorreu em uma taxa mais alta do que o compartilhamento de genes entre bactérias distantemente relacionadas que viviam nos mesmos locais.

p "Alguns deles podem ser eventos de transferência de genes muito antigos que aconteceram antes de os micróbios colonizarem o corpo humano, "Disse Nasir." Também pode ser que algumas bactérias colonizem diferentes locais do corpo humano em diferentes momentos da vida de um indivíduo. Os outros podem ser o resultado da transferência de DNA bacteriano de um local para outro, talvez pelo sangue. Precisamos de mais evidências experimentais para testar essa possibilidade tentadora. "

p Os pesquisadores dizem que outros cientistas podem usar a ferramenta que desenvolveram para este trabalho, HGTree, para prever com mais precisão quais genes foram herdados "verticalmente, "através do processo de reprodução, e que foram coletados de outros micróbios por meio de transferência horizontal de genes. Isso levará a uma melhor compreensão da evolução microbiana - e humana, disseram os pesquisadores.

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