اخبار بیولوژی

مواد مغذی ضروری از طریق “ژن‌های پرشی” بین سلول‌ها عبور می‌کند.باکتری‌های روده شما به اندازه شما به ویتامین  B12 نیاز دارد. DNA  معمولاً از والدین به فرزند منتقل می‌شود، اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد که باکتری‌های روده ژن‌ها را از طریق “رابطه جنسی” منتقل می‌کنند تا ویتامین‌هایشان را دریافت کنند. بدون ویتامین B12 اکثر سلول‌های زنده نمی‌توانند فعالیت کنند. در نتیجه رقابت شدیدی برای آن در طبیعت وجود دارد. یک مطالعه جدید در UC Riverside نشان می‌دهد که میکروب‌های مفید روده توانایی به دست آوردن این منبع ارزشمند را از طریق فرایندی به نام رابطه جنسی باکتریایی با یکدیگر به اشتراک می‌گذارند.

«این فرایند شامل یک سلول است که لوله‌ای را تشکیل می‌دهد که DNA می‌تواند از طریق آن به سلول دیگر منتقل شود.» سرپرست این مطالعه،  پاتریک دگنان (Patrick Degnan) گفت: انگار دو انسان هستند که باهم رابطه جنسی داشته‌اند و حالا هر دو موی قرمز دارند.

مدل مولکولی ویتامین B12 که برای سلامت انسان‌ها و همچنین باکتری‌های مفید روده آنها حیاتی است.دانشمندان ده‌ها سال است که این فرایند و توانایی آن در انتقال آنچه به عنوان “ژن‌های پرشی” بین موجودات زنده یاد می‌شود، می‌دانند. تاکنون، اکثر نمونه‌های مورد مطالعه مسئول کمک به زنده ماندن سلول‌های باکتریایی هنگام مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها بوده‌اند.

ما در مورد این مطالعه هیجان زده هستیم زیرا نشان می‌دهد که این فرایند فقط برای مقاومت آنتی‌بیوتیکی نیست. دگنان گفت: تبادل افقی ژن بین میکروب‌ها احتمالاً برای هر چیزی که توانایی آن‌ها را برای زنده ماندن افزایش می‌دهد، از جمله اشتراک ویتامین B12 استفاده می‌شود.

همچنین اخبار بیشتری بخوانید:

تنوع زیستی نفرت انگیز: ساختار شگفت انگیز اسفنج آشپزخانه شما یک انکوباتور باکتریایی است!

بزرگترین باکتری جهان که به اندازه یک مژه است، کشف شد

نتایج این مطالعه در مجله    Cell reportsمنتشر شده است

پیش از این، دگنان روی پروژه‌ای کار می‌کرد که در آن او و همکارانش یک ناقل مهم را که مسئول انتقال B12 به سلول‌های میکروبی روده بود را شناسایی کردند. اخیراً، او در حال مطالعه ژن‌های پرشی بود و سعی می‌کرد تشخیص دهد که آنها چه نوع اطلاعاتی را منتقل می‌کنند. دگنان به سرعت حامل‌های ویتامین B12 را به عنوان محموله تشخیص داد.

باکتری‌ها می‌توانند تا 30 درصد از میکروبیوتای طبیعی روده انسان را تشکیل دهند. برای اثبات شک آن‌ها، دگنان و تیمش باکتری‌هایی را که می‌توانستند B12 را انتقال دهند و برخی که نمی‌توانستند انتقال دهند را مخلوط کردند. قرار گرفتن روی یک ظرف با هم به باکتری‌ها فرصتی داد تا لوله‌ای به نام سیکس پیلوس تشکیل دهند که انتقال را تسهیل می‌کند. سپس، آنها شناسایی کردند که باکتری‌هایی که قبلا قادر به انتقال B12 نبودند، این توانایی را به دست آورده‌اند.

آزمایش دوم

آنها آزمایش دومی را انجام دادند که کل ژنوم باکتری را بررسی کردند. دگنان گفت: در یک موجود زنده، ما می‌توانیم نوارهایی از DNA را ببینیم که مانند اثر انگشت هستند. یک نوار B12 اضافی داشتند که DNA جدیدی را که از یک اهداکننده دریافت کرده بودند نشان می‌داد.

این آزمایش نه تنها در لوله‌های آزمایش، بلکه در داخل ژن موش‌ها نیز موفقیت‌آمیز بود. نوع باکتری مفید روده مورد استفاده در این مطالعه Bacteroides هستند که در روده بزرگ اکثر افراد ساکن هستند. یکی از مهم‌ترین خدمات آنها به انسان، تجزیه کربوهیدرات‌های پیچیده برای تولید انرژی است.

مولکول‌های بزرگ و طولانی سیب‌زمینی شیرین، لوبیا، غلات کامل و سبزیجات بدون این باکتری‌ها از بدن ما عبور می‌کنند. دگنان توضیح داد که آن‌ها را تجزیه می‌کنند تا بتوانیم از آنها انرژی کسب کنیم.

باکتریوئیدها، همراه با سایر باکتری‌ها، همچنین به روده ما یک لایه مانع می‌دهند که می‌تواند به جلوگیری از حمله پاتوژن‌ها کمک کند. به عنوان مثال، تحقیقات قبلی به سرپرستی یکی از نویسندگان  Ansel Hsiao  و همچنین در UC Riverside نشان می‌دهد که برخی از انسان‌ها جوامعی از میکروب‌ها را در روده خود دارند که آنها را در برابر وبا مقاوم‌تر می‌کند.

با توجه به خدمات مهمی که انجام می‌دهند، یادگیری نحوه سالم نگه داشتن این باکتری‌ها نیز می‌تواند به نفع مردم باشد. دگنان گفت: هیچ راهی برای داشتن یک میکروبیوم سالم وجود ندارد، اما به طور کلی، داشتن یک جامعه متنوع از باکتری‌های بی هوازی یک چیز سالم است و می‌تواند اثرات مفیدی داشته باشد.این رقابت میکروبی در روده باعث ایجاد تغییرات مهمی خواهد شد که در دست مطالعه و بررسی قرار گرفته است.

منبع

مترجم: زهراسادات مدرسی

 همچنین مطالب علمی بیشتری بخوانید:

رنگ آمیزی کپسول باکتری

نحوه استخراج ژنوم باکتری