Ljudske crijevne bakterije dobivaju B12 preko seksa
Vašim crijevnim bakterijama je potreban vitamin B12 jednako kao i vama. Iako se DNK obično prenosi s roditelja na dijete, nova istraživanja pokazuju da crijevne bakterije prenose gene putem "seksa" kako bi uzele svoje vitamine.
Bez vitamina B12 većina vrsta živih stanica ne može funkcionirati. Kao rezultat toga, u prirodi postoji jaka konkurencija za njega. Nova studija sa UC Riverside pokazuje da korisni crijevni mikrobi dijele sposobnost stjecanja ovog dragocjenog resursa jedni s drugima kroz proces koji se naziva bakterijski seks.
"Proces uključuje stvaranje jedne stanice kroz koju DNK može proći u drugu stanicu", rekao je mikrobiolog UCR-a i voditelj studije Patrick Degnan. Znanstvenici već desetljećima znaju za ovaj proces i njegovu sposobnost da prenosi ono što je poznato kao "geni za skakanje" između organizama. Do sada je većina proučavanih primjera bila odgovorna za pomaganje bakterijskim stanicama da ostanu na životu kada ljudi unose antibiotike.
"Uzbuđeni smo zbog ove studije jer pokazuje da ovaj proces nije samo za otpornost na antibiotike. Horizontalna izmjena gena među mikrobima vjerojatno se koristi za sve što povećava njihovu sposobnost preživljavanja, uključujući dijeljenje vitamina B12", rekao je Degnan.
Prije toga, Degnan je radio na projektu u kojem su on i njegovi kolege identificirali važan transporter odgovoran za unos B12 u mikrobne stanice crijeva. Nedavno je proučavao gene za skakanje, pokušavajući identificirati koje vrste informacija prenose. Degnan je brzo prepoznao transportere vitamina B12 kao teret.
Kako bi demonstrirali na što sumnjaju, Degnan i njegov tim pomiješali su bakterije koje mogu prenositi B12 i neke koje ne mogu. Biti zajedno na posudi dalo je bakterijama priliku da formiraju cijev zvanu seksualni jastučić koji je olakšao prijenos. Nakon toga su identificirali da su sve bakterije koje prethodno nisu mogle transportirati B12 još uvijek žive i da su stekle gene sa sposobnošću transporta B12. Napravili su drugi eksperiment ispitujući cijeli genom bakterije.
"U određenom organizmu možemo vidjeti trake DNK koje su poput otisaka prstiju. Primatelji B12 transportera imali su dodatnu traku koja prikazuje novi DNK koji su dobili od donora", rekao je Degnan. Ne samo da je eksperiment bio uspješan u epruvetama, već i unutar miševa.
Vrsta korisnih crijevnih bakterija korištenih u studiji su Bacteroides, koje žive u debelom crijevu većine ljudi. Jedna od njihovih najvažnijih usluga ljudima je razgradnja složenih ugljikohidrata za dobivanje energije.
"Velike, dugačke molekule iz slatkog krumpira, graha, cjelovitih žitarica i povrća prošle bi kroz naše tijelo u potpunosti bez ovih bakterija. One ih razgrađuju kako bismo iz njih mogli dobiti energiju", objasnio je Degnan.
Bacteroides, zajedno s drugim bakterijama, također daju našim crijevima sloj barijere koji može pomoći u ograničavanju invazije patogena. Na primjer, prethodno istraživanje koje je vodio koautor Ansel Hsiao, također s UC Riverside, pokazuje da neki ljudi imaju zajednice mikroba u crijevima koje ih čine otpornijima na koleru.
Naučiti kako nas ove bakterije održavaju zdravima također bi moglo pomoći ljudima, s obzirom na važne usluge koje obavljaju. "Ne postoji jedan način da imate zdrav mikrobiom, ali općenito, imati raznoliku zajednicu anaerobnih bakterija je zdrava stvar i može imati korisne učinke", rekao je Degnan.
Izvor: Cell Reports