Ваши отпечатки пальцев остаются неизменными всю вашу жизнь. Но как насчет «отпечатков пальцев» микробных штаммов, которые присутствуют в кишечнике близнецов в детстве?
Используя биоинформатический инструмент для отслеживания геномных штаммов, разработанный в Университете Алабамы в Бирмингеме, исследователи изучили, остаются ли эти общие бактериальные штаммы стабильными и устойчивыми к изменениям в рационе или окружающей среде после того, как взрослые близнецы, которые жили вместе в течение десятилетий, стали жить отдельно.
Исследование UAB, опубликованное в журнале PLOS ONE, проанализировало две базы данных метагеномного секвенирования пар близнецов - одну для детей, которые все еще жили вместе, а другую - для взрослых близнецов в возрасте от 36 до 80 лет, которые тогда жили порознь. на срок от года до 59 лет.
«Взрослые близнецы в возрасте от 36 до 80 лет показали, что определенный штамм или штаммы между парой близнецов были общими после разлуки», - сказал Кейси Морроу, доктор философии, почетный профессор кафедры UAB. Клеточная, эволюционная и интегративная биология. «Хотя мы не знаем происхождения этих общих микробов у близнецов, эти результаты предполагают возможность того, что штаммы были общими для не проживающих совместно близнецов на протяжении десятилетий. Как следствие этих исследований, наши исследования устанавливают временную шкалу стабильности микробных штаммов. в кишечнике человека."
В исследовании использовался инструмент биоинформатики для отслеживания деформации, ранее разработанный UAB, под названием Window-based Similarity Single-нуклеотид-вариант, или WSS. Хёнмин Ку, доктор философии, UAB Department of Genetics and Genomics Core, руководил информационным анализом. В результате исследования было получено около шести терабайт данных, которые были проанализированы с помощью суперкомпьютера Cheaha UABgrid и исследовательской вычислительной группы UAB Information Technology..
Морроу и его коллеги использовали этот инструмент микробного отпечатка пальца в нескольких предыдущих исследованиях по отслеживанию деформации. В 2017 году они обнаружили, что фекальные донорские микробы, используемые для лечения пациентов с рецидивирующими инфекциями Clostridium difficile, остаются у реципиентов в течение месяцев или лет после фекальной трансплантации. В 2018 году они показали, что изменения в верхних отделах желудочно-кишечного тракта в результате хирургического лечения ожирения привели к появлению новых штаммов микробов, а в 2019 году они проанализировали стабильность новых штаммов у людей после лечения антибиотиками..
В текущем исследовании использовались базы данных метагеномного секвенирования образцов фекалий восьми детей-близнецов и 50 взрослых близнецов.
Исследователи UAB обнаружили значительно больше общих пар штаммов у близнецов детского возраста, которые все еще жили вместе, по сравнению со взрослыми близнецами, которые жили отдельно в течение определенного периода времени. Среди взрослых близнецов те, кто прожил порознь менее 10 лет, имели значительно больше пар родственных штаммов, чем близнецы, живущие порознь дольше, от 10 до 60 лет.
В частности, 80-летние близнецы, которые прожили вместе 79 лет, а затем разлучились на 1 год, показали наибольшее количество пар родственных штаммов. Следующее по величине количество пар родственных штаммов было обнаружено у 56-летних близнецов, которые прожили вместе 51 год, а затем порознь в течение пяти лет, у 73-летних близнецов, которые прожили вместе 66 лет, а затем порознь семь лет. и у 36-летних близнецов, разлученных на 19 лет.
Одиночные общие штаммы были обнаружены у трех пар близнецов, которые жили раздельно от 22 до 54 лет, но эти спорадические общие штаммы не показали корреляции с продолжительностью разлученного проживания.
«Несмотря на то, что определенные штаммы кишечных микробов могут быть стабильными у людей, в некоторых случаях в течение десятилетий, изменения условий окружающей среды хозяина с течением времени могут повлиять на стабильность кишечного микробного сообщества», - сказал Морроу. «Это может привести к появлению новых штаммов, которые потенциально могут повлиять на микробные взаимодействия, необходимые для нормального функционирования человеческого организма».