人間の腸に順応的に住んでいる細菌は最高潮にホストの食事療法が砂糖から複雑な炭水化物に変更するとき遺伝子の四分の一より多くを移します。
この適応性があるメカニズムは細菌種が急速に変更の栄養条件を存続させるためにだけしますが、またヘルプはセントルイスのワシントン州大学医科大学院で研究者に従って腸の非常に複雑な微生物社会の機能そして安定性を、維持します。
調査結果はジャーナル科学の 2005 3 月 25 日、問題で報告されます。
「人間の腸の細菌のセル 100 兆の近くで番号が付いています」、は分子生物学および薬理学のワシントン州大学でゲノム科学のための中心の Jeffrey ゴードン、 M.D.、ディレクターおよび教授を言います。 「一緒に、これらの微生物はその 「微生物器官」として生命腸および収穫内の見ることができ、保存し、そして再配布します食事療法からのエネルギーを」。
この 「微生物器官」の構成の変更が人間の健康に有害かもしれないので腸の微生物がどのように腸の動的環境に適応し、腸の生物反応炉の機能安定性を保障するか理解することは重要、研究者言いますです。 さらに、異なった人々間の腸の微生物コミュニティの構成の変化は肥満に性質および糖尿病および心臓病のような肥満関連の無秩序に影響を及ぼす重要な要因であるかもしれません
Bacteriodes の thetaiotaomicron か B. のΘ呼出される調査の細菌は人間の腸の微生物コミュニティの最も豊富な種間にあります。 B. のΘはそれ自身のための食糧を得ている間別の方法で indigestible 炭水化物を、食餌療法のファイバーのような破壊し、栄養素をホストに供給し、他人は細菌種を破壊します。 B. のΘの完全なゲノムシーケンスは 2 年同じ実験室の前に生成されました。
研究者は腸の細菌がない B. のΘの無菌マウスを再接種しました。 マウスは複雑な炭水化物と低く簡単な砂糖の食事療法を高く入れられました。 後で 10 日、細菌のゲノムのすべての遺伝子の作業はマウスの内臓からの B. のΘで調査されました。
調査チームは細菌 4,779 の遺伝子の 1,237 が非常に簡単砂糖スープで育った B. のΘと比較されたアクティブアクティブだったことが分りました。 高作業の遺伝子の優勢なグループは炭水化物の獲得そして消化力にかかわりました。
「マウスで微生物が腸の小さい食糧粒子に接続したことが複雑な炭水化物を、私達分りましたと」、ゴードンが言います入れました。 「これらの炭水化物が豊富な粒子は細菌の食堂テーブルです。 GAIMEN で一連の炭水化物結合蛋白質を生成することによって、 B. のΘは表でシートに保持できます。 細菌はまた 「かみ傷サイズの」部分に異なったタイプの炭水化物の鎖を壊すために必要な道具を作り出します; 道具はです異なったタイプの炭水化物で指示されるいろいろな酵素」。
一組の無菌マウスが簡単砂糖の食事療法を入れられた時--複雑炭水化物の食事療法の代り--そして B. のΘと再接種されて、ゲノムの活動分析は B. のΘが表面蛋白質を符号化し、酵素を炭水化物破裂させる別の一組の遺伝子で順応的に切替えたことを示しました。 に結合し、ホスト作り出された粘液の炭水化物を消化するこのスイッチによって許可される B. のΘ。
「消化酵素および表面蛋白質の変更によって、細菌は食糧粒子から普通腸のライニングセルの上にある粘液に食堂の座席をと」、ゴードン言います変更しました。 「粘液は腸の環境のバックアップ食糧の一貫したソースを表します。 B. のΘの適応性がある略奪の動作は細菌に寄与し、それが重要部分の」。であること推定上ヘルプは微生物社会の安定性を維持します
食餌療法スイッチによりまた B. のΘは GAIMEN のセルカプセルのコンポーネントのためにコードする遺伝子の作業を変更しました。 この友好的に直面するこの変更は、か共生、種可能性としては有害か分裂的なホストの免疫反応を引き起すことを避けるべき重要なメカニズムであるかもしれません。
「B. Θ非常に洗練されて、多目的なダイナー」、はジャスティン Sonnenburg、 Ph.D を。、 W.M. Keck Foundation のゲノム科学のための中心の博士課程終了後の研究学者言います。 「を離れて停止するかわりに最も豊富であるものは何でも使用できるように食糧の通常ソースが行くとき、 B. のΘは栄養景色の変更を感じ、すぐに食餌療法の好みを変更するための精巧なメカニズムを展開させました。 実際は、それは炭水化物の消化力と関連している私達がの」。知っている他のどの微生物もより遺伝子の大きいレパートリーで呼出すことができます
次に、研究者は B. のΘが腸の生態系の他のメンバーとどのように相互に作用しているか調査するのに無菌マウスを使用します。 腸の生態系の安定性の下にある要因の定義によって、健康を促進するか、または病気を扱うために腸の細菌のコミュニティを処理する方法を開発できるかもしれません。 例えば、グループは食餌療法の炭水化物を処理するための細菌容量が個人間でどのように変わり、重量で持つかもしれないどんな影響か査定しています。
http://medinfo.wustl.edu/