Οι ερευνητές κερδίζουν πληροφορίες για το πώς τα βακτήρια Ultrasmall από το περιβάλλον έχουν προσαρμοστεί για να ζήσουν μέσα στον άνθρωπο
Εισαγωγή:
Τα βακτήρια είναι ποικίλοι μικροοργανισμοί που βρίσκονται σε διάφορα περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπινου σώματος. Οι προκαταβολές στις τεχνικές αλληλουχίας έχουν αποκαλύψει την παρουσία υπεριώδους βακτηρίων (USB) στο ανθρώπινο έντερο, μια ομάδα μικροοργανισμών με ξεχωριστά χαρακτηριστικά. Αυτά τα USB έχουν βρεθεί προηγουμένως σε περιβαλλοντικά περιβάλλοντα, όπως το έδαφος και το νερό, αλλά η ικανότητά τους να επιβιώσουν και να προσαρμοστούν στον ανθρώπινο ξενιστή έχει θέσει ερωτήματα σχετικά με την εξέλιξή τους και τις πιθανές επιπτώσεις για την ανθρώπινη υγεία. Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές στοχεύουν να αποκτήσουν γνώσεις για το πώς το USB έχει προσαρμοστεί στη ζωή μέσα στους ανθρώπους, συγκρίνοντας τα γονιδιωματικά χαρακτηριστικά και τις μεταβολικές τους ικανότητες με εκείνες των σχετικών βακτηρίων που βρίσκονται στο περιβάλλον.
Μέθοδοι:
Οι ερευνητές συγκέντρωσαν δείγματα από το ανθρώπινο έντερο και εκχυλίστηκαν DNA σε αλληλουχία τα γονιδιώματα του USB που υπάρχουν σε αυτά τα δείγματα. Στη συνέχεια συνέκριναν τις αλληλουχίες γονιδιώματος που λαμβάνονται με εκείνες των σχετικών βακτηρίων από περιβαλλοντικές πηγές, εστιάζοντας σε συγκεκριμένες γονιδιωματικές περιοχές που είναι γνωστές ότι σχετίζονται με την προσαρμογή σε διαφορετικές οικολογικές θέσεις. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε μεταβολικός προφίλ για την ανάλυση των λειτουργικών δυνατοτήτων του USB και τον εντοπισμό μεταβολικών οδών που θα μπορούσαν να συμβάλουν στην επιβίωσή τους στον ανθρώπινο ξενιστή.
Αποτελέσματα:
Γονιδιωματική ανάλυση:
- Η συγκριτική γονιδιωματική ανάλυση αποκάλυψε ότι το USB από τις κοινές γενετικές ομοιότητες του ανθρώπινου εντέρου με το περιβαλλοντικό USB, γεγονός που υποδηλώνει μια κοινή εξελικτική καταγωγή.
- Ωστόσο, η ανάλυση εντόπισε επίσης συγκεκριμένες γονιδιωματικές περιοχές σε USB που σχετίζονται με τον άνθρωπο, οι οποίες έδειξαν υπογραφές θετικής επιλογής, υποδεικνύοντας ότι αυτές οι περιοχές μπορεί να έχουν υποβληθεί σε προσαρμοστική εξέλιξη για να διευκολυνθεί η επιβίωση στον ανθρώπινο ξενιστή.
- Αυτές οι περιοχές περιελάμβαναν γονίδια που εμπλέκονται στην απόκτηση θρεπτικών ουσιών, την ανταπόκριση στο στρες και την αποφυγή του ανοσοποιητικού συστήματος, υποδηλώνοντας ότι το USB έχει εξελίξει συγκεκριμένες προσαρμογές για να αντιμετωπίσει τις προκλήσεις και να εκμεταλλευτεί τους πόρους που υπάρχουν στο ανθρώπινο περιβάλλον του εντέρου.
Μεταβολικό προφίλ:
- Το μεταβολικό προφίλ αποκάλυψε ότι το USB είχε μια σειρά μεταβολικών δυνατοτήτων, συμπεριλαμβανομένης της ικανότητας ζύμωσης διαφόρων υδατανθράκων, χρησιμοποιεί αμινοξέα και παράγει λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας.
- Ειδικότερα, ορισμένα είδη USB κατέδειξαν μεταβολική ευελιξία, επιτρέποντάς τους να χρησιμοποιούν πολλαπλές πηγές άνθρακα, ένα χαρακτηριστικό που θα μπορούσε να ενισχύσει την προσαρμοστικότητά τους σε κυμαινόμενους θρεπτικούς συνθήκες στο περιβάλλον του εντέρου.
- Παρατήρησαν επίσης την παρουσία ενζύμων που εμπλέκονται στην αποικοδόμηση σύνθετων υδατανθράκων, υποδεικνύοντας ότι το USB μπορεί να έχει πρόσβαση και να χρησιμοποιεί διαιτητικές ίνες που δεν είναι δυνατές από τον ανθρώπινο ξενιστή.
Συμπέρασμα:
Η ερευνητική μελέτη παρέχει πληροφορίες σχετικά με την προσαρμογή των βακτηριδίων Ultrasmall από το περιβάλλον στη ζωή μέσα στον άνθρωπο. Η συγκριτική γονιδιωματική ανάλυση και ο μεταβολικός προφίλ αποκάλυψαν συγκεκριμένες γονιδιωματικές προσαρμογές και μεταβολικές ικανότητες που επιτρέπουν στο USB να επιβιώσει και να εκμεταλλευτεί τους πόρους που υπάρχουν στο ανθρώπινο έντερο. Αυτά τα ευρήματα συμβάλλουν στην κατανόησή μας για την εξέλιξη και τους οικολογικούς ρόλους του USB στο ανθρώπινο μικροβιοκτόνο και μπορεί να ρίξει φως στις πιθανές επιπτώσεις τους για την ανθρώπινη υγεία και τη διατροφή. Απαιτούνται περαιτέρω έρευνες για τη διερεύνηση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ USB και του ανθρώπινου ξενιστή, συμπεριλαμβανομένων πιθανών παροχών ή δυσμενών επιπτώσεων, για να αξιολογηθεί διεξοδικά η συμβολή τους στην ανθρώπινη υγεία και την ευημερία.
