Мгновенно обезоруживает всех вокруг: ученые нашли уникальную способность у кишечной бактерии

Недавнее исследование Чикагского университета дало ученым новое представление о генетической адаптивности Bacteroides fragilis, распространенной бактерии в кишечнике человека и ее уникальном способе доминации над другими организмами. Ученые обнаружили у нее необычный метод, с помощью которого она превращает оружие других бактерий в бесполезный придаток, обеспечивая себе преимущество в борьбе за выживание, пишет ScienceDaily.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

Исследование, проведенное под руководством Лори Комсток, профессора микробиологии Университета Чикаго, показало, как мобильные генетические элементы, в частности интегративные и конъюгативные элементы (ИКЭ), могут изменять вооружение бактерии — процесс, имеющий решающее значение для ее выживания и конкурентного преимущества в густонаселенном микробиоме кишечника.

Исследование показало, что приобретение определенных генетических элементов может подавлять одно бактериальное оружие и одновременно создавать другое, что дало ученым представление о быстрой эволюционной способности кишечных бактерий благодаря горизонтальному переносу генов. Исследование в первую очередь было сосредоточено на системе секреции типа VI (T6SS), наномашине, способной впрыскивать токсины в соседние бактериальные клетки.

Существует три различных генетических архитектуры T6SS, и B. fragilis обладает уникальной высокоэффективной GA3 T6SS. Однако команда Комсток обнаружила, что когда B. fragilis приобрела GA1 ИКЭ, бактерии больше не могли использовать мощный GA3 T6SS, а вместо этого получили возможность использовать GA1 T6SS, хотя ранее этот механизм считался менее смертельным. Это изменение в функциональности было подтверждено в экспериментах на гнотобиотических мышах, где штамм, содержащий GA1 и GA3 T6SS, превзошел штамм дикого типа, использующий только систему GA3.

Дальнейшее исследование показало, что GA1 ИКЭ включает механизм, который отключает GA3 T6SS, полностью меняя оборонительную и наступательную стратегию попавших под его воздействие бактерии. Это открытие показывает, как динамика микроорганизмов в кишечнике может меняться из-за приобретения нового генетического материала, влияющего на их взаимодействие с окружающей средой и другими организмами. Исследование, опубликованное в журнале Science, говорит о важности понимания этих генетических переносов не только для фундаментальной науки, но и для практического применения в различных сферах нашей жизни. Поскольку кишечные бактерии занимают все более заметное место в биотерапевтических исследованиях, например, для лечения заболеваний с помощью искусственно сконструированных уникальных бактериальных сообществ, учет этих генетических обменов будет иметь решающее значение.

Как отметила Комсток: "Важно не допустить, чтобы в эти штаммы или из них было перенесено что-либо, способное оказать пагубное воздействие на наш организм". Ее исследование является отличной иллюстрацией сложных эволюционных битв, происходящих на микроскопическом уровне в нашем собственном теле, где бактерии постоянно борются за доминирование с помощью генетических инноваций, превращая наш организм в поле боя, где постоянно ведутся одновременно незаметные и колоссальные по своим масштабам сражения.

Также Фокус писал о скрещивании генов свиньи с бобами, которые начали производить настоящий свиной белок. Изменив ДНК соевых бобов для производства свиного белка, компания произвела продукт, богатый, фактически настоящим, свиным белком, который стирает границы между растением и мясом.

Этот материал носит исключительно информационный характер и не содержит советов, которые могут повлиять на ваше здоровье. Если вы испытываете проблемы, обратитесь к специалисту.