Megaphages a trouvé dans le tube intestinal des êtres humains qui mangent la haut-fibre, régime carencée en matières grasses

Bactéries de peste de virus juste comme les virus aiment des êtres humains de peste de grippe.

Une partie du plus grand de ces soi-disant bactériophages a été maintenant trouvée dans l'intestin humain, où elles dévastent périodiquement des bactéries juste comme les manifestations saisonnières de grippe étendent des êtres humains bas, selon une étude neuve aboutie par l'Université de Californie, Berkeley, scientifiques.

Ces « megaphages » -- ce qui ont des génomes environ 10 fois plus grandes que le bactériophage moyen et deux fois plus grand que le bactériophage a précédemment trouvé chez l'homme -- ont été trouvés dans le tube intestinal humain, mais seulement des êtres humains qui mangent un non-occidental, haut-fibre, régime carencée en matières grasses.

Révélateur, ils ont été également trouvés dans les intestins des babouins et d'un porc, expliquant que des bactériophages -- ce qui peut transporter les gènes qui affectent la santé des personnes -- peut déménager entre les êtres humains et les animaux et peut-être être porteur de la maladie.

Le « bactériophage sont réputé pour transporter les gènes qui entraînent la maladie et les gènes qui codent pour la résistance aux antibiotiques, » ont dit Jill Banfield, qui aboutit l'initiative génomique novatrice de la microbiologie de l'institut et sont un professeur d'Uc Berkeley de la terre et de la science planétaire et des sciences de l'environnement, de police et de management. « Le mouvement des megaphages avec le mouvement de leurs bactéries d'hôte soulève la possibilité que la maladie peut également déménager entre les animaux et les êtres humains, et que la capacité pour ceci est beaucoup plus grande avec le megaphage. »

Et parce que les megaphages, que la plupart des biologistes ne considèrent pas « vivre, » sont plus grands que des lifeforms comme les bactéries, ils tremblent la distinction entre ce qui est vivant et ce qui n'est pas.

« Ces entités énormes comblent la lacune entre ce que nous pensons en tant qu'à sans vie et à la durée, et dans une certaine mesure, nous les avons en grande partie manquées, » Banfield a dit.

Banfield et ses collègues rapportés leur découvertes 28 janvier en ligne en microbiologie de nature de tourillon.

Bactériophages et CRISPR

Banfield est un pionnier de l'ordonnancement metagenomic, c.-à-d., ordonnançant simultanément tous les gènes d'une soupe de tous les organismes dans une communauté. Lui et ses collègues reconstruisent alors les génomes de chaque créature dans la communauté, n'indiquant jamais souvent des microbes avant vu. En explorant les communautés microbiennes en liquidation de sinistres de mine, geysers, tube intestinal humain et souterrain profond, il a découvert tant de microbes neufs par l'ordonnancement metagenomic que l'arbre de la durée a dû être remodelé pour les faciliter tous.

Dans le procédé, il a découvert beaucoup de gènes de bactériophage, comme le bactériophage sont formellement connus. En fait, le boîtier de CRISPR trouvé dans quelques bactéries est un réservoir des éclats bactériophages de génome que les bactéries maintiennent pour les rappeler des infections bactériophages précédentes, leur permettant de défendre rapidement hors circuit des infections suivantes par le même bactériophage. La protéine Cas9 mobilisée par ces bactéries pour viser et envahisseurs viraux de coupure a été adaptée par Uc Berkeley et université des scientifiques de Vienne comme puissant outil, CRISPR-Cas9, qui a révolutionné la biologie et a revitalisé l'inducteur de la thérapie génique.

Tout en ordonnançant des bactéries d'intestin des gens au Bangladesh -- une partie d'une étude a abouti par le collaborateur Joanne Santini du centre d'enseignement supérieur Londres à explorer les effets de l'eau arsenic-corrompue sur les flores intestinales -- Banfield a recensé ces megaphages. Une fois qu'il avait rassemblé leurs génomes entiers, il a vu que tous étaient 10 fois plus grandes que le bactériophage moyen produit dans d'autres microbiomes. Pour faciliter les génomes gonflés de ces bactériophages, leur emballage, appelé un capsid, est vraisemblablement plus grand que ceux d'autres bactériophages connus, probablement entre 200 et 300 nanomètres à travers.

Lui et ses collègues ont trouvé un segment de CRISPR dans un type de bactéries, Prevotella, qui a contenu des extraits du megaphage ADN, proposant que la proie de megaphage sur Prevotella principalement. Prevotella n'est pas courant dans les gens mangeant un régime occidentalisé, avec un bon nombre de viande, de graisse et de sucre, et moins étripent des microbiomes de ceux qui mangent un non-occidental, type de « chasseur-cueilleur » de régime ont été ordonnancés.

Prevotella est également associé aux infections des voies respiratoires supérieures et est répandu dans la maladie parodontale, selon le co-auteur Joanne Santini. Ceci signifie que le megaphage neuf peut ouvrir le développement des demandes de règlement basées sur bactériophage neuves pour des infections provoquées par Prevotella.

Microbiomes de chasseur-cueilleur

Banfield et son équipe ont nommé le groupe ou le clade des megaphages « bactériophage de LAK » après des thhttps : /région de news.berkeley.edu/2019/01/28/whopping-big-viruses-prey-on-human-gut-bacteria/e du Bangladesh où ils les ont trouvés, Laksam Upazila. Par la suite, le premier Audra Devoto auteur a trouvé des bactériophages de LAK dans les microbiomes d'intestin des membres de la tribu de Hadza de chasseur-cueilleur de la Tanzanie, dans deux groupes sociaux indépendants de babouins qui avaient été étudiés au Kenya et dans le microbiota d'intestin des porcs des fermes danoises.

« Les bactériophages de LAK chez le porc plus étroitement sont liés aux êtres humains que les babouins sont, ainsi c'est que ces bactériophages déménagent en travers des cohortes animales, » Banfield tout à fait probable a dit. « Nous soupçonnons que le Prevotella et le bactériophage de LAK aient été assez récent acquis par les babouins, parce que les babouins ont tellement peu de résistance à eux et ils sont si répandus parmi eux. »

Des bactériophages sont connus pour transporter les gènes qui aggravent beaucoup de maladies humaines. Ils peuvent transporter les gènes qui codent des toxines de botulisme, de choléra et de diphtérie, par exemple, rendant des sympt40mes beaucoup plus mauvais pour ceux infectés avec les bactéries. Un des objectifs de Banfield est de voir comment les populations du bactériophage et des bactéries elles attaquent en circuit dans la modification d'intestin au fil du temps et avec le régime, et comment ce affecte la santé.

Dans les quatre êtres humains dont les microbiomes d'intestin ont été échantillonnés, l'équipe a trouvé les niveaux de modification du bactériophage et du Prevotella au fil du temps, indiquant un cycle continuel où les populations en hausse des populations bactériennes bactériophages d'entraîner une réduction, suivies d'une goutte dans le bactériophage qui permet à Prevotella de rebondir.

Banfield spécule que les megaphages ont de plus grands génomes afin de produire les protéines nécessaires pour empêcher l'hôte bactérien de nuire les efforts du bactériophage pour tirer plus de copies de lui-même, un procédé qui prend plus longtemps à cause du génome plus grand.

Banfield et son laboratoire dans l'institut génomique novateur, une initiative commune d'Uc Berkeley /UCSF pour déployer largement CRISPR-Cas9, recherchent par d'autres bases de données metagenomic le megaphage, et espèrent apprendre plus au sujet de la façon dont ils fonctionnent et de s'ils hébergent les protéines intéressantes et potentiellement utiles.

« Ces génomes sont pleins des protéines du fonctionnement inconnu, probablement voies pour des procédés pas même imaginés jusqu'à présent. Il y a beaucoup de biologie neuve à découvrir en ces génomes neufs, » il a dit.