Еволюція всередині: як віруси і бактерії змінюються всередині кишечника

Відео: Віруси.О.А.Бутакова АКАДЕМІЯ ЗДОРОВ`Я

Виром - так називається вірусна і бактеріологічна середовище організму, унікальна для кожної людини.
Потрапляючи в організм, бактерії зазнають в ньому стрімкі зміни-на основі унікальної середовища кожна людина має власну опірністю до хвороб і сприйнятливістю до ліків.

Люди є не просто суму клітин, що утворюють тканини і органи. Травний тракт, наприклад, є домом для величезних колоній бактерій всіх сортів, а також безлічі вірусів, які полюють на ці бактерії.

Оскільки види бактерій всередині організмів різних людей відрізняються, не схожі і вірусні популяції, склад яких носить назву Віром (virome).

Відстежуючи і аналізуючи Віром одну людину протягом більш ніж двох років, дослідники зі Школи медицини Перельмана при Університеті Пенсільванії на чолі з професором мікробіології Фредеріком Д. Бушманов (Frederic D. Bushman) зробили важливі висновки щодо того, якими шляхами вірусна популяція, і чому Віром різних людей можуть кардинально відрізнятися. Еволюція і різноманітність Віром може вплинути на сприйнятливість і стійкість до хвороб. Робота була опублікована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Велика частина Віром складається з бактеріофагів, вірусів, вражає не клітини людського організму, а бактерії в ньому. І все ж зміни, які бактеріофаги несуть бактеріям, відображаються на людях. «Бактеріальні віруси є полюють на бактерії хижаками, скорочуючи їх чисельність», говорить Бушман. «Бактеріальні віруси також транспортують гени токсинів, фактори вірулентності, які змінюють фенотип їх бактеріального господаря». Таким чином, невинні, доброякісні бактерії, що живуть усередині організму, можуть бути перетворені вірусами в небезпечну загрозу.

16 раз за 884 дня дослідники збирали зразки стільця здорових чоловіків і витягували частки вірусів за допомогою декількох методів. Потім вони виділяли і аналізували ДНК суміжних послідовностей за допомогою надглибокого секвенування генома.

«Ми зібрали необроблені дані про послідовність для отримання повних і часткових геномів і проаналізували, як вони змінилися за два з гаком роки спостережень». Результатом стала найдовша, найбільша картина роботи людського Віром, отримана на цей момент. Медики встановили, що хоча близько 80% відомих вірусних типів в основному залишилися незмінними протягом дослідження, певні види вірусів змінювалися дуже істотно. «Ми можемо навіть з повною підставою стверджувати, що спостерігали за освітою нових видів».

Це було особливо помітно по групі Microviridae: це бактеріофаги з одноланцюжковий кільцевими геномами ДНК. Ряд генетичних механізмів спонукали зміни, включаючи заміну базових хімічних речовин-генеруючі різноманітність ретроелементи, в яких зворотна транскриптаза ферментів спонукає мутації генома- і CRISPRs (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, що означає «згруповані і регулярно перериваються вставками короткі паліндромний повтори»), в яких частини послідовності ДНК бактеріофагів включені в якості прокладки в геноми бактерій.

Такий швидкий розвиток Віром було самим несподіваним відкриттям. Бушман зазначає, що «різні люди мають зовсім різні бактерії в кишечнику, тому вірусні хижаки у них також відрізнялися. Ще однією причиною, по якій Віром людей відрізняються, є те, що деякі віруси, потрапляючи всередину людини, дуже швидко змінюються.

Таким чином, деякі вірусні спільноти диверсифікують і стають унікальними в організмі кожної людини ».

Так як люди набувають популяції бактерій і супроводжуючі їх Віром після народження, від продуктів харчування і численних факторів навколишнього середовища, цілком логічно, що мікробне населення, яке проживає в кожному з нас, буде відрізнятися. Але ця робота, говорять дослідники, показує, що не менш важливим фактором є дуже швидка еволюція Віром в організмі.

Цей факт має велике значення для того, яким чином сприйнятливість і стійкість до хвороб може відрізнятися у різних людей, як і ефективність ліків для кожного окремо взятої людини.
Поділитися в соц мережах: