人类微生物在远间隔互换基因

网络整理 2019-04-13 14:05

对付新的阐明,科学家操作基因组信息构建了成千上万的人类细菌“家谱”。通过微生物基因树的和谐,团队可以弄清楚哪些基因是遗传的,哪些是程度基因转移的功效。

约莫40%的基因互换产生在糊口在同一身体部位的细菌中。别的60%涉及差异组织中细菌之间的基因共享,譬喻肠道内和血液中的生物之间。

研究人员从六小我私家体部位收罗细菌:肠道,皮肤,口腔,血液,泌尿生殖道和睦道。令人惊奇的是,该研究小组发明白证据支持早期发明人类相关细菌与其基因很是稠浊。

在所有环境下,基因转移在密切相关的生物体中最常见,无论它们是否占据沟通或差异的身体组织。事实上,研究人员陈诉说,差异身体部位生物体之间的基因共享产生率高于糊口在同一所在的远缘相关细菌的基因共享。

“我们研究人类相关的微生物,因为它们被认为是维持人类康健和新陈代谢的要害因素,”纳西尔说。“我们通过美国国立卫生研究院人类微生物组打算对1000多种参考细菌基因组举办了计较,计较了基因转移率和偏向 - 谁转移了谁。”

纳西尔总结说:“个中一些大概是在微生物定植于人体之前产生的很是陈腐的基因转移事件。” “也大概是某些细菌在个别生命周期的差异时间点定居在差异的人体部位。其他大概是细菌DNA从一个位点转移到另一个位置的功效,大概是通过血液。我们需要进一步的尝试证据来测试这种诱人的大概性。“

“我们体内微生物之间的程度互换比你在地球上其他处所发明的程度跨越约30%,”他说。“这意味着我们的身体提供了奇特的利基,促进了微生物层面的创新。”

固然滥交在汗青上在很多社会中都是不受接待的,但在微生物世界中,它对保留至关重要。细菌在它们之间互换遗传物质的想法最早在20世纪20年月后期被描写,并被称为程度基因转移(HGT)。尽量大量的研究已经阐发了这种遗传信息转移的分子机制,但直到最近,研究人员才发明人体内的细菌以比自然界常见的更高的速度彼此分享基因。更有趣的是,这些基因好像是独立于它们的微生物宿主 - 从身体的一部门到另一部门。

这些新发明是伊利诺伊大学和伊斯兰堡大学研究人员回收的一种新型分子数据挖掘要领的一部门。这种具有计较挑战性的要领使研究人员可以或许识别程度基因转移的实例,即在有性或无性繁殖之外的生物之间直接转移基因。这项新研究的功效颁发在本日的科学陈诉中,题为“ 通过系统发育重建和协调揣度的人类相关微生物中的程度基因转移 ”。

“更好地相识这一现象也将具有重要的民众卫生代价,因为抗生素抗性基因程度扩散导致多重耐药病原体的呈现已成为全球存眷的问题,”高级研究员Arshan Nasir博士说。 ,COMSATS大学伊斯兰堡,现任新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国度尝试室的精巧研究员。

固然越发劳动麋集,但新要领使团队可以或许降服这一障碍。

今朝大大都确定程度基因转移的要领都较量了DNA特征或基因组之间的统计相似性,以确定外源基因,”纳西尔说。“这对付相对较新的基因转移很是有效,但往往无法确定命百万或数十亿年前产生的转移事件。”

人类微生物在远间隔互换基因

“程度基因转移是地球上遗传信息互换的主要气力,”研究作者,伊利诺伊大学传授Gustavo Caetano-Anollés博士表明说。“这些互换使微生物适应和繁殖,但它们大概对人类康健也很重要。有些细菌不能糊口在我们体外,尚有一些细菌无法保留。“

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