Наука23 февруари 2022

Бактериите, изглежда, не са толкова придирчиви към партньорите си

Досега учените не бяха наясно с всички процеси на размножаване на микроживота в нас

Човешките черва са домакини на необуздана микроскопична... оргия. За да оцелеят, микробите в храносмилателния ни тракт правят „секс“ помежду си редовно, всичко това в името на размяната на тайни за това как да оцелеем при смъртоносни дози антибиотици.

Екип от изследователи от Университета на Илинойс в Урбана-Шампейн и Университета на Калифорния Ривърсайд успял да проникне дълбоко в анализа на това бактериално разбиване и смилане, натрупвайки нови данни, надхвърлящи всичко, което се е знаело досега за тези процеси.

Бактериите, разбира се, нямат гениталии, но технически „пол" в биологията се отнася до всеки процес, който обменя генетичен материал. Чрез образуването на „временен съюз“ с друга бактерия в червата ни, микробът може да прехвърли гените си на друг – дори не е задължително да е от същия вид. Всичко, което микробът трябва да направи, е да се прикрепи към друга клетка като изстрелва преносим пакет от ДНК, наречен мобилен генетичен елемент, когато е готов.

Бактериалният секс е открит преди повече от 70 години. Учените осъзнават, че този хоризонтален трансфер на гени, в който микробите споделят гени за резистентност към определени антибиотици, е начин за разпространение на антибиотична резистентност. Съвсем наскоро стана ясно, че бактериалният секс не се случва само когато микробите са атакувани. Това се случва през цялото време и вероятно е част от това, което поддържа нашия микробиом годен и здрав.

Ново изследване установи какви гени всъщност споделят бактериите, когато правят това. Проучването е проведено сред тип чревни микроби, наречени Bacteroidetes, които съставляват до 80 процента от човешкия микробиом и са важни усвоители. „Големите, дълги молекули от сладки картофи, боб, пълнозърнести храни и зеленчуци биха преминали през телата ни изцяло без тези бактерии“, обяснява микробиологът Патрик Дегнан от Калифорнийския университет Ривърсайд. „Те ги разграждат, за да можем да получим енергия от тях."

За да колонизират човешките черва и да ни помогнат да разградим въглехидратите, обаче, тези микроби трябва да се конкурират за ограничени ресурси в дебелото черво. Такива ресурси включват витамин В12 и други свързани съединения, които подпомагат метаболизма на бактериите и синтеза на протеини. Повечето микроби в червата нямат способността сами да синтезират тези важни съединения, което означава, че трябва да попиват каквото могат от околната среда.

За да бъде това ефективно, си струва да имате готови гени за ефективна транспортна система на витамин В12. Както в петриевите блюда, така и в моделите на живи мишки, изследователите вече са идентифицирали B12 транспортери, които се споделят чрез бактериален секс.

Резултатите показват, че може да има лека „видова бариера“, когато става въпрос за бактериален секс. Въпреки това, тази бариера не прилича на това, което виждаме при бозайниците, където един вид може да се възпроизвежда само с друг по рода си. Бактериите, изглежда, не са толкова придирчиви към партньорите си, а стомасите ни са много благодарни за техния промискуитет.

Проучването е публикувано в Cell Reports.

Източник