Ученые раскрыли механизм регуляции генов микробиотой — Naked Science
19.05.2017
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.
Вчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

Вчера, 11:54
Александр Березин

Среди полностью привитых препаратом от центра «Вектор» процент заболевших Covid-19 слабо отличим от процента заболевших среди тех, кто не прошел вакцинацию. В то же время среди привитых другими вакцинами этот показатель в несколько раз ниже, чем среди непривитых.

Вчера, 20:51
Илья Ведмеденко

Bell показала концепты скоростных аппаратов, способных зависать в вертолетном режиме. Предполагается, что они будут иметь скорость, сравнимую с реактивными самолетами.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

29 июля
Сергей Васильев

В Канаде обнаружили окаменелости, поразительно похожие на скелет морских губок и при этом на миллионы лет старше Кембрийского взрыва, когда появились современные типы животных.

Вчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
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
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.

[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: