Megaphages ha individuato nel tratto intestinale degli esseri umani che mangiano la alto-fibra, dieta a bassa percentuale di grassi

Batteri di peste dei virus appena come i virus gradiscono gli esseri umani di peste di influenza.

Alcuno del più grande di questi cosiddetti batteriofagi ora è stato trovato nell'intestino umano, in cui devastano periodicamente i batteri appena mentre gli scoppi stagionali di influenza stendono gli esseri umani in basso, secondo un nuovo studio piombo dall'università di California, Berkeley, scienziati.

Questi “megaphages„ -- quale hanno genoma circa 10 volte più grandi del dei fagi medio e due volte più grande affatto il fago precedentemente ha trovato in esseri umani -- sono stati trovati nel tratto intestinale umano, ma soltanto dagli esseri umani che mangiano un non occidentale, alto-fibra, dieta a bassa percentuale di grassi.

Significativamente, egualmente sono stati trovati nelle budella dei babbuini e di un maiale, dimostranti che fagi -- quale può portare i geni che pregiudicano le sanità -- può muoversi fra gli esseri umani e gli animali e forse portare la malattia.

“Il fago è ben noto portare i geni che causano la malattia ed i geni che codificano per resistenza a antibiotici,„ hanno detto Jill Banfield, che piombo l'iniziativa della microbiologia dell'istituto innovatore di genomica ed è un professore di Uc Berkeley di terra e di scienza planetaria e di scienza ambientale, di polizza e della gestione. “Il movimento dei megaphages con il movimento dei loro batteri ospite solleva la possibilità che la malattia anche può muoversi fra gli animali e gli esseri umani e che la capacità per questa è molto più grande con il megaphage.„

E perché i megaphages, che la maggior parte dei biologi non considerano “vivere,„ sono più grandi dei lifeforms come i batteri, offuscano la distinzione fra che cosa è vivo e che cosa non è.

“Queste entità enormi colmano la lacuna fra cui pensiamo come a non-vita ed a vita ed in un certo senso, principalmente le abbiamo mancate,„ Banfield ha detto.

Banfield ed i suoi colleghi hanno riferito ai loro risultati il 28 gennaio online in microbiologia della natura del giornale.

Fagi e CRISPR

Banfield è un pioniere di ordinamento metagenomic, cioè, ordinante simultaneamente tutti i geni da una minestra di tutti gli organismi in una comunità. Lei ed i suoi colleghi poi ricostruiscono i genoma di ogni creatura nella comunità, risultanti spesso i microbi mai prima veduti. Esplorando le comunità microbiche in scolo della miniera, geyser, tratto intestinale umano e sottosuolo profondo, ha scoperto tanti nuovi microbi con l'ordinamento metagenomic che l'albero della vita ha dovuto essere riprogettato per accomodarli tutti.

Nel trattamento, ha scoperto molti geni del batteriofago, come il fago è conosciuto formalmente. Infatti, il cluster di CRISPR trovato in alcuni batteri è un bacino idrico dei frammenti dei fagi del genoma che i batteri tengono ricordarli a delle infezioni dei fagi precedenti, permettendoli di respingere rapidamente le infezioni successive dallo stesso fago. La proteina Cas9 mobilizzata da questi batteri per mirare a e dagli invasori virali del taglio su si è adattata da Uc Berkeley e dall'università di scienziati come strumento potente, CRISPR-Cas9 di Vienna, che ha rivoluzionato la biologia ed ha ravvivato il campo di terapia genica.

Mentre ordinando i batteri dell'intestino dalla gente nel Bangladesh -- la parte di uno studio piombo dal collaboratore Joanne Santini dell'University College di Londra per esplorare gli effetti dell'acqua arsenico-alterata sulla flora intestinale -- Banfield ha identificato questi megaphages. Una volta che avesse riunito i loro interi genoma, ha veduto che tutti erano 10 volte più grandi del fago medio incontrato in altri microbiomes. Per accomodare i genoma bloated di questi fagi, il loro imballaggio, ha chiamato un capsid, è presumibilmente più grande di quelli di altri fagi conosciuti, possibilmente fra 200 e 300 nanometri attraverso.

Lei ed i suoi colleghi hanno trovato un segmento di CRISPR in un tipo di batteri, Prevotella, che ha contenuto i frammenti del DNA di megaphage, suggerente che la preda di megaphage su Prevotella soprattutto. Prevotella non è comune nella gente che mangia una dieta occidentalizzata, con i lotti di carne, di grasso e dello zucchero e meno sventrano i microbiomes da quelli che mangiano un non occidentale, tipo “del cacciatore raccoglitore„ di dieta sono stati ordinati.

Prevotella egualmente è associato con le infezioni superiori delle vie respiratorie ed è prevalente nella malattia peridentale, secondo il co-author Joanne Santini. Ciò significa che il nuovo megaphage può aprire lo sviluppo di nuovi a trattamenti basati a dei fagi per le infezioni causate da Prevotella.

Microbiomes del cacciatore raccoglitore

Banfield ed il suo gruppo hanno nominato il gruppo o il clade di megaphages “fago del LAK„ dopo i thhttps: /regione del Bangladesh in cui li hanno trovati, Laksam Upazila di news.berkeley.edu/2019/01/28/whopping-big-viruses-prey-on-human-gut-bacteria/e. Successivamente, primo Audra Devoto autore ha trovato i fagi del LAK nei microbiomes dell'intestino dei membri della tribù di Hadza del cacciatore raccoglitore della Tanzania, in due gruppi sociali separati di babbuini che erano stati studiati nel Kenya e nel microbiota dell'intestino dei maiali dalle aziende agricole danesi.

“I fagi del LAK nel maiale sono più strettamente connessi agli esseri umani che i babbuini sono, in modo da è che questi fagi stanno muovendo attraverso i gruppi animali,„ Banfield abbastanza probabile ha detto. “Sospettiamo che il Prevotella ed il fago del LAK abbastanza recentemente si sono acquistati dai babbuini, perché i babbuini hanno così poca resistenza loro e sono così diffusi fra loro.„

I fagi sono conosciuti per portare i geni che esacerbano molte malattie umane. Possono portare i geni che codificano le tossine di botulismo, del colera e della difterite, per esempio, rendenti i sintomi molto peggiori per quelli infettate con i batteri. Uno degli scopi di Banfield è di vedere come le popolazioni del fago e dei batteri essi predano sopra nel cambiamento dell'intestino col passare del tempo e con la dieta e come quel pregiudica la salubrità.

Nei quattro esseri umani di cui i microbiomes dell'intestino sono stati campionati, il gruppo ha trovato col passare del tempo i livelli di cambiamento di fago e di Prevotella, indicanti un ciclo costante in cui popolazioni aumentanti delle popolazioni batteriche dei fagi dell'unità giù, seguite da un calo in fago che permette che Prevotella rimbalzi.

Banfield specula che i megaphages hanno più grandi genoma per produrre le proteine necessarie per impedire il host batterico l'interferenza con sforzi del fago per fare più copie di se stesso, un trattamento che cattura più lungamente a causa di più grande genoma.

Banfield ed il suo laboratorio nell'istituto innovatore di genomica, un'iniziativa unita di Uc Berkeley /UCSF ampiamente per spiegare CRISPR-Cas9, stanno cercando attraverso altri database metagenomic il megaphage e sperano di imparare più circa come funzionano e se harbor le proteine interessanti e potenzialmente utili.

“Questi genoma sono pieni delle proteine della funzione sconosciuta, probabilmente vie per i trattamenti nemmeno immaginati fin qui. C'è molta nuova biologia da scoprire in questi nuovi genoma,„ ha detto.