Ученые выяснили, что бактерии в организме человека обмениваются генами быстрее, чем это наблюдается в природе — Naked Science
7 минут
Редакция

Ученые выяснили, что бактерии в организме человека обмениваются генами быстрее, чем это наблюдается в природе

Сотрудники Университета штата Иллинойс выяснили, что бактерии в организме человека обмениваются генами друг с другом быстрее, чем это обычно наблюдается в природе, а некоторые из этих генов, по-видимому, перемещаются, независимо от их микробных хозяев, из одной части тела в другую.

voda_pod_mikroskopom
©Wikipedia

«Горизонтальный перенос генов считается основной силой обмена генетической информацией на Земле. Эти обмены позволяют микроорганизмам адаптироваться и процветать, но они, вероятно, также важны для здоровья человека. Есть некоторые бактерии, которые не могут жить вне нашего тела, а есть те, без которых не можем жить мы. Четкое понимание этого явления будет иметь важное значение для общественного здравоохранения, поскольку появление патогенов с множественной лекарственной устойчивостью в результате горизонтального распространения генов, устойчивых к антибиотикам, стало глобальной проблемой», — утверждают ученые.

 

В ходе своей работы они использовали геномную информацию, чтобы построить десятки тысяч «генеалогических деревьев» бактерий, которые колонизируют организм человека. Соотнеся их с микробными генами, специалисты выяснили, какие гены были унаследованы, а какие стали результатом горизонтального переноса генов. Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.

 

По словам авторов, большинство современных методов определения горизонтального переноса генов сравнивают особенности ДНК или статистическое сходство между геномами для выявления чужеродных генов. Это работает довольно хорошо для относительно «молодых» переносов генов, но часто эти способы не в состоянии идентифицировать события переноса, которые произошли миллионы или миллиарды лет назад.

 

Соавтор исследования Аршан Насир / © Los Alamos Nationwide Laboratory

 

«Мы изучали связанные с человеком микроорганизмы, поскольку они, как известно, играют ключевую роль в поддержании здоровья и обмене веществ. Мы рассчитали скорость и направление переноса генов — кто кому что передал — для более тысячи эталонных бактериальных геномов, отобранных в рамках проекта «Микробиом человека» Национального института здравоохранения США», — говорит соавтор исследования Аршан Насир (Arshan Nasir).

 

Бактерии были взяты из шести участков человеческого тела: кишечника, кожи, полости рта, крови, мочеполовой системы и дыхательных путей. По словам соавтора работы Густаво Каэтано-Анольеса (Gustavo Caetano-Anollés), исследователи нашли доказательства ранее сделанных выводов о том, что бактерии, связанные с человеком, довольно разнородны со своими генами.

 

«Горизонтальный обмен между микробами в нашем организме примерно на 30 процентов выше, чем на остальной планете. Это означает, что наши тела предоставляют уникальную нишу и способствуют инновациям на уровне микробов», — утверждает ученый.

 

Около 40 процентов обмена генами произошло среди бактерий, живущих в тех же участках тела. Остальные 60 процентов включали обмен генами между бактериями в разных тканях — например, между организмами в кишечнике и крови. Во всех случаях перенос генов был наиболее распространенным среди близкородственных организмов, независимо от того, занимали они одни и те же или разные ткани организма. Фактически, как сообщают исследователи, обмен генами между организмами в разных участках тела происходил с большей скоростью, чем обмен генами между отдаленно родственными бактериями, живущими в тех же местах.

 

По словам авторов работы, инструмент HGTree, который они разработали для этой работы, можно использовать для точного определения того, какие гены были унаследованы «по вертикали» в процессе репродукции, а какие были получены от других микробов посредством горизонтального переноса генов. По словам исследователей, это приведет к лучшему пониманию эволюции микроорганизмов и человека.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:47
4 минуты
Сергей Васильев

Потеряв в схватке с крупным хищником почти всю заднюю часть тела и глаз, трилобиту удалось выжить и даже частично восстановиться.

Вчера, 14:11
5 минут
Илья Ведмеденко

По информации СМИ, модуль «Наука» столкнулся с техническими проблемами. Они могут существенно осложнить стыковку с Международной космической станцией.

Вчера, 10:50
5 минут
Сергей Васильев

Уникальный пример межвидовой конкуренции человекообразных, окончившейся гибелью более крупного животного, наблюдали в национальном парке на западе Африки.

Позавчера, 10:05
22 минуты
Александр Березин

Существующие континенты движутся к слиянию в один — это лишь вопрос времени, считают большинство исследователей. Группа ученых решила выяснить, что будет с обитаемостью Земли после того, как это слияние завершится. Как оказалось, температура на планете существенно вырастет при любом исходе. Но в случае формирования одного из двух возможных суперконтинентов на суше станет намного холоднее. Если возникнет второй суперконтинент, доля обитаемой твердой поверхности, напротив, возрастет. Почему так получается и что из этого следует?

Позавчера, 10:45
4 минуты
Сергей Васильев

До сих пор было неизвестно, могут ли плоды передавать сигналы материнскому растению, но опыты, поставленные на томатах, показали, что это действительно происходит.

18 июля
5 минут
Илья Ведмеденко

Представлены первые фотографии перспективного российского боевого самолета, премьера которого состоится на грядущем авиасалоне МАКС. Ранее мы уже могли видеть новую машину, однако ее скрывал защитный чехол.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

11 июля
28 минут
Александр Березин

Еще год назад почти все были уверены, что эпидемия быстро закончится. Ведь научные исследования говорили: иммунитет переболевших очень сильный, а повторные заболевания крайне редки. Российские власти все еще верят в это: глава Роспотребнадзора Анна Попова утверждает, будто повторно болеет только 1%. От этого в России до сих пор ждут достижения «группового иммунитета» осенью — и, разумеется, снятия ковидных ограничений. К сожалению, это пустые надежды. Данные из других стран вообще не показывают реальной возможности достичь группового иммунитета за счет переболевших. Разбираемся в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: