Ученые из Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School) и Диабетического центра “Joslin” исследовали сколько генов содержится в микробиоме человека. В ходе исследования были полученные 3500 проб и обнаружено около 46 миллионов бактериальных генов.
Исследование, опубликованное в журнале Cell Host & Microbe, является самым крупным анализом такого рода на сегодняшний день и первым, в которое были включены образцы ДНК бактерий, которые находятся как ротовой полости, так и в кишечнике.
Микробная дактилоскопия для более точной терапии
По оценкам ученых, микробиом человека — совокупность микроорганизмов, населяющих кишечник, полость рта, кожу и другие части тела, — содержит триллионы бактерий, большинство из которых безвредны, многие полезны, а некоторые вызывают заболевания.
Изменения как количества бактерий, так и содержания бактерий были связаны с развитием состояний, начиная от кариеса и кишечных инфекций и заканчивая более серьезными, включая хроническое воспалительное заболевание кишечника, диабет и рассеянный склероз.
Большинство исследований на сегодняшний день было сосредоточено на картировании типов бактерий, которые населяют наш организм, чтобы определить, может ли присутствие определенных видов бактерий влиять на риск заболевания. Напротив, новое исследование углубляется, рассматривая гены, которые составляют различные виды и штаммы бактерий. Каталогизация массива микробных генов может помочь в разработке методов точного лечения.
Результаты научного исследования
Исследователи обнаружили, что в 3500 пробах было около 46 миллионов бактериальных генов — около 24 миллионов в микробиоме полости рта и 22 миллиона в микробиоме кишечника.
Более половины всех бактериальных генов (23 миллиона) обнаружены впервые, что делает их уникальными для человека. Исследователи назвали эти уникальные гены «singletons», из них 11,8 миллионов были получены из оральных проб, а 12,6 миллиона — из кишечных проб.
Анализ показал, что общедоступные гены участвуют в основных функциях, критически важных для повседневной жизни бактерий, таких как потребление и расщепление ферментов, преобразование энергии и обмен веществ. В отличие от этого уникальные ДНК — «singletons», как правило, выполняли более специализированные функции, такие как усиление устойчивости к антибиотикам и другим воздействиям и помощь в создании защитной клеточной стенки бактерий, которая защищает от внешних воздействий.
Эта находка, по словам исследователей, предполагает, что уникальные ДНК являются ключевыми элементами эволюционного набора для выживания бактерий.
Авторы другого исследования обнаружили, что бактериофаги могут изменять кишечный микробиом.
