Ученые раскрыли механизм регуляции генов микробиотой — Naked Science
6 минут
Редакция

Ученые раскрыли механизм регуляции генов микробиотой

Американские ученые описали механизм, с помощью которого микробиота кишечника влияет на метаболические пути организма животных.

p01lr1q7
©Wikipedia

Микробиоту составляют микроскопические грибы, бактерии и вирусы, которые находятся с организмом в симбиозе. По современным представлениям, такая форма сожительства характерна для всех многоклеточных, включая губки и человека. Известно, что микробиота регулирует многие процессы жизнедеятельности и нужна для поддержания здоровья хозяина, в том числе за счет обучения иммунной системы. Однако механизмы такого влияния изучены недостаточно. Опыты на мышах показали, что рождение в стерильных условиях ограничивает разнообразие кишечной микробиоты и приводит к изменению экспрессии многих генов.

 

Схожим эффектом обладает прием антибиотиков. По одной из гипотез, изменение уровня транскрипции генов в этом случае может быть связано с появлением новых бактерий со специфическим воздействием. Альтернативное предположение заключается в том, что после гибели определенных микроорганизмов система перестает влиять на генотип. В новой работе сотрудники Университета Дьюка, Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл и других учреждений изучили роль в регуляции генотипа микробиотой ядерных рецепторов — ДНК-связывающих факторов транскрипции, расположенных в ядре или цитоплазме хозяйских клеток.

 

Число генов, ассоциирующихся с HNF4A, в образцах мышей со стерильной (GF) и человеческой (CV) микробиотой (фиолетовый цвет) или только со стерильной микробиотой (голубой цвет) при болезни Крона (iCD-1, -2, cCD), язвенном колите (UC), некротическом энтероколите (NEC) и резистентности к инсулину (IR) / ©James M. Davison et al., Genome Research, 2017

 

Для этого авторы провели анализ транскрипционных факторов-кандидатов, которые потенциально могут связываться с генами, подчиненными кишечной микробиоте. Согласно итогам, влиять на наибольшее число генов оказался способен рецептор HNF4A: он активирует транскрипцию половины (295 из 598) генов, реагирующих на микробиоту. Регулярные области последних содержали «сайты распознавания» HNF4A, причем их связывание, по мнению ученых, незначительно зависит от структуры хроматина (комплекса белков, РНК и ДНК, находящегося внутри клеток). Подавляя рецептор, микробиота снижает экспрессию указанных генов.

 

В норме между работой HNF4A и составом кишечной микробиоты наблюдается баланс, считают авторы. Утрата функциональности рецептора нарушает гуморальное равновесие. Поскольку ранее определенные свойства микробиоты и дефекты HNF4A уже связывали с патологическими процессами, новые данные могут подтверждать их роль в возникновении воспалительных заболеваний кишечника. Примечательно также, что последовательность HNF4A, по-видимому, консервативна у различных животных. В пользу этой гипотезы говорит тот факт, что аналогичные результаты в рамках экспериментов были получены на мышах и данио-рерио.

 

Подробности исследования представлены в журнале Genome Research.

Важную роль состава микробиоты для здоровья животных неоднократно демонстрировали эксперименты по «обмену» бактериями. В апреле 2017 года стало известно, что трансплантация микроорганизмов от более молодых к более зрелым нотобранхам Фурцера позволяет увеличить продолжительность жизни последних.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
10 часов назад
7 минут
Василий Парфенов

Американская компания Eat Just получила одобрение сингапурского регулятора и отныне может поставлять свою продукцию на продажу. В ближайшие месяцы первые партии выращенного в пробирке куриного мяса поступят в один из ресторанов города Сингапур.

Вчера, 17:37
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых выделила шесть хронотипов, которые точнее определяют биологические ритмы людей.

Вчера, 12:57
4 минуты
Ольга Иванова

Знаменитые фигурки женщин, древнейшие из которых датируются более чем 30 тысячами лет назад, с давних пор служат объектом научных споров: неясно назначение этих предметов. Американские ученые выдвинули еще одну гипотезу.

30 ноября
7 минут
Василий Парфенов

История с загадочным артефактом в американском штате Юта становится все запутаннее. Мало того, что, вопреки всем предосторожностям властей, «монолит» нашли любопытные граждане, так его еще украли. А недавно стало известно об аналогичной находке в Европе — на территории археологического памятника в Пятра-Нямце, Румыния.

26 ноября
32 минуты
Илья Ведмеденко

Недавние события в Нагорном Карабахе показали, что победить в современной войне, не имея ударных беспилотников, сложно. Россия пока отстает от стран Запада, Китая, Израиля и даже Турции, но делает все возможное, чтобы сократить этот разрыв.

30 ноября
5 минут
Василий Парфенов

Пилотируемый глубоководный аппарат «Фэньдоучжэ» опустился на глубину 10 909 метров в Марианскую впадину. Во время этого погружения впервые осуществлялась прямая трансляция фото и видео на поверхность.

14 ноября
35 минут
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

22 ноября
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

24 ноября
8 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

[miniorange_social_login]

Комментарии

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: