19.05.2017
Редакция Naked Science

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.
Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Сегодня, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

29 ноября
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: