Mūsu gēni veido zarnu baktērijas, liecina jauni pētījumi

Mūsu gēni veido zarnu baktērijas, liecina jauni pētījumi

Mūsu zarnu mikrobiomu - pastāvīgi mainīgo baktēriju "lietus mežu", kas dzīvo zarnās, - galvenokārt ietekmē mūsu dzīvesveids, tostarp tas, ko mēs ēdam, vai medikamenti, ko lietojam, liecina lielākā daļa pētījumu.

Bet Notre Dame universitātes pētījumā ir atrasts daudz lielāks ģenētiskais komponents, nekā kādreiz bija zināms.

Pētījumā, kas nesen publicēts Zinātnepētnieki atklāja, ka lielākā daļa baktēriju zarnu mikrobiomā ir pārmantojamas, apskatot vairāk nekā 16,000 14 zarnu mikrobiomu profilus, kas XNUMX gadu laikā savākti no ilgi pētītas paviānu populācijas Kenijas Amboseli nacionālajā parkā. Tomēr šī pārmantojamība mainās laika gaitā, dažādos gadalaikos un ar vecumu. Komanda arī atklāja, ka vairākas mikrobu pazīmes, kas ir pārmantojamas paviānos, ir pārmantojamas arī cilvēkiem.

"Videi ir lielāka loma mikrobiomas veidošanā nekā jūsu gēniem, taču tas, ko veic šis pētījums, mūs attur no domas, ka gēniem ir ļoti maza nozīme mikrobiomā, līdz idejai, ka gēniem ir visaptveroša, ja arī maza loma, ”Sacīja Elizabete Ārčija, Bioloģijas zinātņu katedras profesore un pētījuma galvenā pētniece, kas ir saistīta arī ar Eka Globālās veselības institūtu un Vides pārmaiņu iniciatīvu.

Zarnu mikrobiome veic vairākus darbus. Papildus palīdzībai pārtikas sagremošanā, tas rada būtiskus vitamīnus un palīdz apmācīt imūnsistēmu. Šis jaunais pētījums ir pirmais, kas parāda galīgo saistību ar pārmantojamību.

Iepriekšējie pētījumi par zarnu mikrobiomu cilvēkiem parādīja, ka tikai 5 līdz 13 procenti mikrobu bija pārmantojami, taču Ārčijs un pētnieku grupa izvirzīja hipotēzi, ka mazais skaitlis izriet no “momentuzņēmuma” pieejas zarnu mikrobiomas izpētei. laika punkts.

Pētījumā pētnieki izmantoja fekāliju paraugus no 585 savvaļas Amboseli paviāniem, parasti ar vairāk nekā 20 paraugiem uz vienu dzīvnieku. Paraugu mikrobiomu profili parādīja paviānu diētas atšķirības starp mitru un sausu sezonu. Savāktie paraugi ietvēra detalizētu informāciju par saimnieku, ieskaitot zināmus pēcnācējus, datus par vides apstākļiem, sociālo uzvedību, demogrāfiju un grupas līmeņa uzturu savākšanas laikā.

Pētnieku grupa atklāja, ka 97 procenti mikrobiomu pazīmju, ieskaitot vispārējo daudzveidību un atsevišķu mikrobu daudzumu, bija ievērojami pārmantojami. Tomēr pārmantojamības procents šķiet daudz zemāks - līdz tikai 5 procentiem -, ja paraugus pārbauda tikai no viena laika punkta, kā tas tiek darīts cilvēkiem. Tas uzsver, cik nozīmīga laika gaitā ir viena un tā paša saimnieka paraugu izpēte.

"Tas patiešām liek domāt, ka cilvēka darbā daļa iemeslu, kāpēc pētnieki nav atklājuši, ka pārmantojamība ir tāpēc, ka cilvēkiem saldētavā nav pusotras desmitgades fekālo paraugu, un viņiem nav visu sākotnējo saimnieku (individuāla) informācija, kas viņiem vajadzīga, lai izklaidētu šīs detaļas, ”sacīja Ārčijs.

Komanda atrada pierādījumus tam, ka vides faktori ietekmē pazīmju pārmantojamību zarnu mikrobiomā. Mikrobiomu pārmantojamība sausajā sezonā parasti bija par 48 procentiem augstāka nekā mitrā laikā, kas izskaidrojams ar paviānu daudzveidīgāko uzturu lietus sezonā. Mantojamība palielinājās arī līdz ar vecumu, liecina pētījums.

Tā kā pētījums arī parādīja vides ievērojamo ietekmi uz paviānu zarnu mikrobiomām, viņu secinājumi sakrita ar iepriekšējiem pētījumiem, kas parādīja, ka vides ietekmei uz zarnu mikrobiomu variācijām ir lielāka loma nekā piedevu ģenētiskajiem efektiem. Kopā ar ģenētiskā komponenta atklāšanu komanda plāno uzlabot izpratni par iesaistītajiem vides faktoriem.

Bet, zinot, ka zarnu mikrobiomas gēni ir pārmantojami, nākotnē paveras iespējas identificēt mikrobus, kurus veido ģenētika. Nākotnē terapiju varētu pielāgot cilvēkiem, pamatojoties uz zarnu mikrobiomas ģenētisko sastāvu.

Amboseli paviāna projekts, kas sākās 1971. gadā, ir viens no visilgāk pētītajiem savvaļas primātiem pasaulē. Koncentrējoties uz savannas paviānu, projekts atrodas Amboseli ekosistēmā Austrumāfrikā, uz ziemeļiem no Kilimandžaro kalna. Pētnieku grupas visu savu dzīvi ir izsekojušas simtiem paviānu vairākās sociālajās grupās. Pētnieki pašlaik uzrauga aptuveni 300 dzīvniekus, bet ir uzkrājuši informāciju par dzīves vēsturi par vairāk nekā 1,500 dzīvniekiem.