Кишечные бактериофаги двигают эволюцию человека и бактерий

Кишечные бактериофаги двигают эволюцию человека и бактерий

 Бактериофаги, специализирующиеся на желудочно-кишечной микрофлоре, сами вносят в свой геном мутации, тем самым подталкивая к развитию бактерии, которые вынуждены защищаться от фагов, и человека, в котором живут и бактерии, и вирусы.

Бактериофаги, специализирующиеся на желудочно-кишечной микрофлоре, сами вносят в свой геном мутации, тем самым подталкивая к развитию бактерии, которые вынуждены защищаться от фагов, и человека, в котором живут и бактерии, и вирусы.

Кишечные бактериофаги двигают эволюцию человека и бактерий

 Фаг Т4, поражающий кишечную палочку (иллюстрация Eye of Science).
Все знают о том, какую важную роль играет желудочно-кишечная микрофлора: её влияние распространяется чуть ли не до центральной нервной системы. Человек и микробы-симбионты веками приспосабливались друг к другу. Но взаимоотношения человека и его бактерий тут лишь часть головоломки. Исследователи из (США) обратили внимание ещё на одного игрока в этой эволюционной гонке — вирусы-бактериофаги.
Бактериофаги поражают бактерии, в том числе желудочно-кишечные, и таким образом опосредованно влияют на нас. Учёные предприняли попытку составить каталог вирусов, которые специализируются на наших кишечных микросимбионтах. Они собрали образцы ДНК у 12 человек и прочитали в общей сумме около 48 млрд генетических букв. Из них авторы работы собрали по частям вирусные геномы. Как и ожидалось, подавляющее большинство вирусов относилось к бактериофагам. Но вирусы — чрезвычайно вариабельные организмы, и следующим шагом учёные попробовали выяснить, какая часть генома вирусов изменяется сильнее всего. Были выделены около 50 гипервариабельных фрагментов генома, и каждый, как оказалось, в той или иной степени имел отношение к . Этот фермент, синтезирующий ДНК по шаблону РНК, обычно встречается у ретровирусов, которые хранят свой геном в виде РНК (к примеру, как ВИЧ).

По мнению учёных, сверхвысокая вариативность гена обратной транскриптазы связана с необходимостью быстро приспосабливаться к условиям среды. Фагу, который специализируется на кишечных бактериях, нужно не только поймать бактерию, но ещё и ускользнуть от защитных систем их общего хозяина. С помощью обратной транскриптазы, как полагают исследователи, вирус постоянно вносит в свой геном изменения, производя вирусные частицы с огромным разнообразием. То есть кишечные бактериофаги сами себя обеспечивают мутациями — сырьём для эволюции. Что заставляет бактерии искать новые способы защиты от паразита. И всё это сказывается на взаимоотношениях эволюции с человеческим организмом: ведь противовирусные изменения нужно провести так, чтобы не нарваться на конфликт с иммунной системой хозяина.
То есть можно сказать, что бактериофаги, паразитирующие на кишечных бактериях, служат одним из важных эволюционных факторов, в том числе для человека. Осталось только понять, в каком направлении мы благодаря им изменяемся.
Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.
Подготовлено по материалам Университета Пенсильвании.

источник: science.compulenta.ru

Расскажите друзьям

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Больше информационных новостей

Стеновые сэндвич панели с утеплителем – это комплексные строительные материалы,…

Подробнее

Сбербанк России ознаменовал начало нового 2019 года не очень хорошими…

Подробнее

В последнее время в нашей стране появляется большое количество сооружений,…

Подробнее

Осень в Петербурге красива необычайно. Ее славили поэты, ее вдохновлялись…

Подробнее
Недавно опубликованы

В последнее время в нашей стране появляется большое количество сооружений,…

Подробнее

Ожидается, что последний сезон Игры престолов ждет нас совсем скоро.…

Подробнее

Ультразвуковая чистка зубов может производиться непосредственно перед лечением или в…

Подробнее

Новогоднее украшение Петербурга ежегодно привлекает внимание и вызывает восхищение. Город,…

Подробнее