數(shù)以千計(jì)的不同細(xì)菌物種生活在人類腸道內(nèi)。多數(shù)是有益的，而其他則可能有害。麻省理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的一項(xiàng)新研究表明，這些細(xì)菌種群可以通過在宿主的一生中來(lái)回傳遞基因來(lái)自我改造。
研究人員還表明，這種基因轉(zhuǎn)移在工業(yè)化社會(huì)中的微生物群中更常見，可能是由于其特定的飲食和生活方式所致。
麻省理工學(xué)院微生物組信息學(xué)和治療學(xué)中心主任埃里克·阿爾姆說：“人類生活在城市中的一個(gè)意外結(jié)果可能是，我們創(chuàng)造了非常有利于居住在相互交換基因的腸道中的細(xì)菌的條件。”麻省理工學(xué)院生物工程學(xué)和土木與環(huán)境工程學(xué)教授，麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)廣泛研究所的成員，也是這項(xiàng)新研究的資深作者。
這項(xiàng)研究是全球微生物組保護(hù)組織(GMbC)的第一篇主要論文，該聯(lián)盟正在從全球代表性不足的人群中收集微生物組樣本，以保護(hù)可能因人類暴露于人類而遭受損失的細(xì)菌物種。全球工業(yè)化飲食和生活方式。
麻省理工學(xué)院的研究助理，論文的主要作者之一馬修·格勞辛說：“我們?cè)谵r(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)物種是在工業(yè)化世界中看不到的物種。” “微生物組的組成完全改變，與此同時(shí)，不同物種的數(shù)量也在減少。工業(yè)化微生物組的這種較低多樣性可能反映了腸道健康不良。”
麻省理工學(xué)院研究助理Mathilde Poyet也是該研究的主要作者，該研究今天發(fā)表在Cell上。該論文的其他作者包括來(lái)自丹麥，法國(guó)，南非，喀麥隆，加拿大，芬蘭，新西蘭，坦桑尼亞，西班牙，瑞典，加納和尼日利亞的機(jī)構(gòu)的研究人員。
微生物多樣性
GMbC于2016年啟動(dòng)，其使命是在丟失人類微生物組之前保護(hù)其多樣性。到目前為止，該項(xiàng)目已從全球34個(gè)人口中收集了樣本。GMbC財(cái)團(tuán)包括來(lái)自每個(gè)樣本收集國(guó)家的科學(xué)家。
Poyet說：“這項(xiàng)工作是由麻省理工學(xué)院牽頭的，但這實(shí)際上是一項(xiàng)全球合作。” “通過我們的國(guó)際財(cái)團(tuán)，我們將花費(fèi)時(shí)間和精力來(lái)收集和保存單個(gè)細(xì)菌菌株，以便將它們無(wú)限期地保存到子孫后代，但所有這些細(xì)菌及其衍生物仍歸提供它們的參與者所有。 ”
先前的工作表明，生活在工業(yè)化社會(huì)中的人的微生物組的組成與生活在相對(duì)孤立的農(nóng)村人中的微生物組有很大不同。非工業(yè)化種群通常具有更大的細(xì)菌生物多樣性，包括許多在工業(yè)化種群中不可見的物種。假設(shè)飲食，抗生素使用和接觸土壤細(xì)菌的差異會(huì)導(dǎo)致這些差異。
在細(xì)胞研究中，研究人員探索了水平基因轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是當(dāng)生活在同一環(huán)境中的細(xì)菌彼此之間傳遞基因時(shí)發(fā)生的。2011年，Alm的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)人體腸道是這種類型的基因交換的熱點(diǎn)。但是，利用研究人員當(dāng)時(shí)使用的技術(shù)，他們只能確定這些基因轉(zhuǎn)移可能是在過去5,000年中的某個(gè)時(shí)候發(fā)生的。
在他們的新研究中，研究人員能夠更準(zhǔn)確地估計(jì)這些轉(zhuǎn)移發(fā)生的時(shí)間。為此，他們比較了不同種類的腸道細(xì)菌之間的遺傳差異。當(dāng)他們比較來(lái)自同一個(gè)人的成對(duì)細(xì)菌物種時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)遺傳相似性的比率要比來(lái)自兩個(gè)不同人類的相同細(xì)菌對(duì)的相似度要高得多，這證實(shí)了水平基因轉(zhuǎn)移可以在一個(gè)人的一生中發(fā)生。 。
“這篇論文真正令人興奮的事情之一是，我們終于能夠回答以下問題：在過去的幾千年中，人類微生物組的水平轉(zhuǎn)移率是否很高?或者，在每個(gè)人的一生中，腸道中的蟲子不斷地在相互之間來(lái)回交換基因，” Alm說。
特質(zhì)交換
根據(jù)物種的不同，研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)菌每年可能會(huì)獲得10至100個(gè)新基因。研究人員還發(fā)現(xiàn)，生活在工業(yè)化社會(huì)中的人們的基因交換率明顯更高，他們還發(fā)現(xiàn)了最常交換的基因類型之間的差異。
舉一個(gè)例子，他們發(fā)現(xiàn)在用抗生素處理牲畜的牧民群體中，抗生素抗性基因是交換率最高的基因之一。他們還發(fā)現(xiàn)，來(lái)自非工業(yè)化社會(huì)的人們，特別是獵人與采集者，與纖維降解相關(guān)基因的基因交換率很高。研究人員說，這是有道理的，因?yàn)檫@些人群通常比工業(yè)化人群消耗更多的膳食纖維。
在工業(yè)化種群中發(fā)現(xiàn)的微生物中，研究人員發(fā)現(xiàn)，其作用是促進(jìn)基因轉(zhuǎn)移的基因的交換率特別高。這些微生物對(duì)于涉及毒力的基因也具有較高的交換率。研究人員現(xiàn)在正在研究這些基因如何影響炎癥性疾病，例如腸易激綜合癥。在工業(yè)化社會(huì)中，這種現(xiàn)象比在非工業(yè)化社會(huì)中更為常見。
標(biāo)簽： 腸道細(xì)菌
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