Meie geenid kujundavad meie soolebaktereid, näitavad uued uuringud

Meie geenid kujundavad meie soolebaktereid, näitavad uued uuringud

Meie soolestiku mikrobioomi - pidevalt muutuvat soolestikus elavate bakterite “vihmametsa” - mõjutab peamiselt meie elustiil, sealhulgas see, mida me sööme, või ravimid, mida me võtame, näitavad enamik uuringuid.

Kuid Notre Dame'i ülikooli uuring on leidnud palju suurema geneetilise komponendi kui kunagi varem teada.

Hiljuti aastal avaldatud uuringus teadus, avastasid teadlased, et enamus soolestiku mikrobioomis olevaid baktereid on pärilikud pärast Keenia Amboseli rahvuspargis pikka aega uuritud paavianite populatsiooni 16,000 aasta jooksul kogutud enam kui 14 XNUMX soolestiku mikrobioomi profiili vaatamist. Kuid see pärilikkus muutub ajas, aastaaegade kaupa ja vanusega. Töörühm leidis ka, et mitmed paavianite pärilikud mikrobioomi tunnused on päritavad ka inimestel.

"Keskkond mängib mikrobiomi kujundamisel suuremat rolli kui teie geenid, kuid see, mida see uuring teeb, viib meid eemale ideest, et geenid mängivad mikrobioomis väga vähe, ideest, et geenid mängivad levivat, kui väikest rolli, ”Ütles bioloogiateaduste osakonna professor ja uuringu juhtivteadur Elizabeth Archie, kes on seotud ka Ecki ülemaailmse tervise instituudi ja keskkonnamuutuste algatusega.

Soolestiku mikrobioom täidab mitut tööd. Lisaks toidu seedimisele aitab see luua olulisi vitamiine ja aitab kaasa immuunsüsteemi treenimisele. See uus uuring on esimene, mis näitab lõplikku seost pärilikkusega.

Varasemad uuringud inimeste soolestiku mikrobioomi kohta näitasid, et ainult 5–13 protsenti mikroobidest olid pärilikud, kuid Archie ja uurimisrühm oletasid, et madal arv tuleneb soolestiku mikrobioomi uurimise „hetktõmmise” lähenemisviisist: kõigis varasemates uuringutes mõõdeti mikrobiome ainult ühel punkt ajas.

Oma uuringus kasutasid teadlased fekaaliproove 585 metsikust Amboseli paavianist, tavaliselt rohkem kui 20 proovi looma kohta. Proovide mikrobioomiprofiilid näitasid paavianide dieedi varieerumist märja ja kuiva aastaaja vahel. Kogutud proovid sisaldasid üksikasjalikku teavet peremeesorganismi kohta, sealhulgas teadaolevad järeltulijad, andmeid keskkonnatingimuste, sotsiaalse käitumise, demograafia ja grupitasandi toitumise kohta kogumise ajal.

Uurimisrühm leidis, et 97 protsenti mikrobiomi omadustest, sealhulgas üldine mitmekesisus ja üksikute mikroobide arvukus, olid märkimisväärselt pärilikud. Pärilikkuse protsent näib aga palju madalam - kuni 5 protsenti - kui proove testitakse ainult ühest ajahetkest, nagu seda tehakse inimestel. See rõhutab sama peremehe proovide uurimise olulisust ajas.

"See viitab tõesti sellele, et inimtöös on osa põhjusest, miks teadlased pole leidnud, et pärilikkus tuleneb sellest, et inimestel pole sügavkülmas kümme aastat ja pool fekaaliproove ning neil pole kõiki esialgseid peremeesorganisme (individuaalne) teave, mida neil on vaja nende üksikasjade välja ajamiseks, ”ütles Archie.

Meeskond leidis tõendeid selle kohta, et keskkonnategurid mõjutavad soole mikrobiomi pärilikkust. Mikrobiomi pärilikkus oli kuival aastaajal tavaliselt 48 protsenti suurem kui märjal ajal, mis võib olla seletatav paavianite mitmekesisema toitumisega vihmaperioodil. Uuringu kohaselt suurenes pärilikkus ka vanusega.

Kuna uuring näitas ka keskkonna olulist mõju paavianide soolestiku mikrobioomidele, nõustusid nende leiud varasemate uuringutega, mis näitasid, et keskkonnamõjud soolestiku mikrobioomi varieerumisele mängivad suuremat rolli kui aditiivsed geneetilised mõjud. Koos geneetilise komponendi avastamisega kavatseb meeskond täpsustada arusaamist kaasatud keskkonnateguritest.

Kuid teadmine, et soolestiku mikrobioomis olevad geenid on päritavad, avab tulevikus ukse geneetika kujundatud mikroobide tuvastamiseks. Tulevikus võiks teraapiaid inimestele kohandada, lähtudes nende soolestiku mikrobiomi geneetilisest koostisest.

1971. aastal alustatud projekt Amboseli paavian on üks pikimaid uuringuid looduslike primaatide kohta maailmas. Keskendatud savanna paavianile, projekt asub Ida-Aafrika Amboseli ökosüsteemis Kilimanjaro mäest põhja pool. Uurimisrühmad on kogu elu jooksul jälginud sadu paaviane mitmes sotsiaalses grupis. Teadlased jälgivad praegu umbes 300 looma, kuid on kogunud eluloolist teavet enam kui 1,500 looma kohta.