Науки за живота и Земята - суши и мъже
Суши и мъже
Представете си, че ви сервират екзотична храна, която поради странния си характер не може да се яде с обичайните прибори. Сега си представете, че човек от страната, където храната идва от ръцете ви, ви е инструмент, напълно подходящ за консумацията му (помислете за вилица за охлюви, консервна кутия и отварачка за консерви, кокос и мачете ... и т.н., ако това може да помогне ти). Това е еквивалент, който изследователите са открили: някои чревни бактерии са придобили гени от морски бактерии, което им позволява да разграждат нормално несмилаеми водорасли.
Нашите черва са населени от гъста и сложна общност от полезни микроорганизми, наречена чревна флора. Този набор се състои от трилиони бактерии, някои от които живеят дълго време; микробите, които поглъщаме с храната си, също са временни членове на тази екосистема. Всички се състезават за достъп до ограничени ресурси, които в по-голямата си част произтичат от нашия режим. Например, човешките ензими не могат да разграждат всички полизахариди в растенията; следователно те преминават в дисталната част на нашия храносмилателен тракт, където ензимите на нашата микробна флора са отговорни за завършване на работата.
Стотици микробни видове търпеливо очакват тази богата на въглерод манна, което предполага, че на това ниво се провежда ожесточена конкуренция. Всъщност гените, посветени на разграждането на въглехидратите, като тези, кодиращи гликозид хидролазни ензими, са най-богати на метагеномни данни (колективно секвениране на гени), представляващи „микробиома“ или дори всички гени на нашите микроби.
Един от начините, по които бактериите могат да се развиват, е чрез набавяне на генетичен материал от друг организъм чрез страничен трансфер на ген. Ако новите гени предоставят адаптивно предимство, популацията на тази бактерия ще нараства бързо. Например трансферът на гени, които позволяват на бактериите да се противопоставят на антибиотиците, означава, че те могат да се размножават в присъствието на тези продукти в околната среда. Нарастващият интерес към изследването на това явление цели да разбере как постепенно се е формирала общността на нашите микроби и какви фактори на околната среда са я оформили.
Чрез изучаване на морски член от групата на Бактероидети, Zobellia galactanivorans, Hehemann et al. Идентифицира и характеризира нов клас гликозидазен ензим. Този ензим е способен да реже полизахарид, наречен порфиран, който е богат на червени водорасли от рода Порфира. Чрез търсене в базите данни учените установяват, че гени, съдържащи специфичните последователности на активния център на този ензим, съществуват не само в други видове морски бактерии, но също така и в метагеноми, получени от човешките черва, особено в посочен резидент Плебей бактерии. Никой друг чревен член на рода Bacteroides не съдържа подобни последователности, което предполага, че B. Plebeius е придобил този ген (и други подобни) чрез странични генни трансфери от морски бактерии. Но възникналият въпрос беше: за какво? Всъщност, каква нужда от разграждане на водорасли може да има чревна бактерия? ?