Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили, что микробы, живущие на сыре, передают друг другу тысячи генов. Они также определили региональные горячие точки, где происходят такие обмены, в том числе несколько геномных «островков», на которых происходят обмены между несколькими видами бактерий.
Постдокторант Кевин Бонэм и доцент Рэйчел Даттон из отдела биологических наук Калифорнийского университета в Сан-Диего вместе с Бенджамином Вулфом, бывшим постдокторантом лаборатории Даттона, ныне работающей в Университете Тафтса, используют кожуру кустарных сортов сыра в качестве простых модельные системы для изучения микробиомов или сообществ микроорганизмов. Известно, что микробиомы играют ключевую роль во многих областях, включая здоровье человека, защищая нас от одних болезней и усиливая другие.
Сырные корки предлагают новый способ изучения того, как гены в микробных сообществах передаются от одного организма к другому в процессе, известном как «горизонтальный перенос генов». Подробности исследования были опубликованы 25 июля в журнале eLife.
«Мы изучили геномы более 150 бактерий из сыра и обнаружили более 4000 генов, которые являются общими для разных видов бактерий, включая несколько крупных геномных островов, общих для многих видов», - сказал Даттон, ассистент. профессор секции молекулярной биологии и часть Центра инноваций микробиома Калифорнийского университета в Сан-Диего, который использует сильные стороны университета в клинической медицине, биоинженерии, информатике, биологических и физических науках, науках о данных и других областях для координации и ускорения исследования микробиома.«Горизонтальный перенос генов изучается десятилетиями, но изучение его в более естественном контексте является сложной задачей, поскольку требует изучения всего сообщества микробов, а не изучения их изолированно».
Даттон сказал, что большой процент перенесенных генов связан с функциями, связанными с получением питательных веществ, особенно железа, которого, как известно, не хватает на поверхности сыра. Конкуренция за железо является важной темой для микробов во многих средах, в том числе при заражении человека патогенными микробами.
«Горизонтальный перенос генов может повлиять на конкуренцию за железо и, возможно, способствовать «обману» в смешанном сообществе», - сказал Даттон..
Основываясь на новых результатах, Даттон и ее коллеги теперь исследуют сложную динамику горизонтального переноса генов и то, как этот процесс разворачивается на сыре.
«Поскольку горизонтальный перенос генов распространен во многих микробных сообществах, в том числе важных для здоровья человека, мы сейчас пытаемся изучить, как этот процесс влияет на микробную жизнь и смерть в сообществе», - сказал Даттон..