„Una dintre marile mistere ale microbiomului este exact modul în care bacteriile ne colonizează,” a declarat autorul principal Jeff F. Miller, PhD, director al Institutului California NanoSystems (CNSI) de la UCLA și profesor de microbiologie, imunologie și genetica moleculară. „Este un sistem extrem de dinamic intim conectat cu fiziologia umană, și această cunoștință despre DGRs ar putea fi aplicată într-o zi pentru ingineria microbiomurilor benefice care promovează o sănătate bună.”
DGRs au fost descoperite inițial în laboratorul lui Miller de la UCLA și sunt mai abundente în microbiomul intestinal decât în orice alt mediu cunoscut. Cu toate acestea, în ciuda prevalenței lor, rolul funcțional al DGRs în intestin a rămas în mare parte neexplorat.
Pentru a studia cum funcționează DGRs în intestin, echipa și-a concentrat munca pe Bacteroides, un gen dominant în microbiomul uman. Analizând 618 izolate din 29 de taxe Bacteroides, echipa a identificat peste 1,100 de DGRs distincte. Din această populație, cercetătorii au reușit să grupeze DGRs în 35 de familii de proteine din trei categorii largi: piline și proteine asemănătoare pilinilor, kinaze citoplasmatice și proteine de legare a receptorilor virali.
Continuând investigația, echipa UCLA și-a concentrat atenția asupra DGRs care diversifică proteinele piline, elementele care formează pili, caracteristici asemănătoare firelor de păr care ajută bacteriile să se atașeze de suprafețe sau una de alta. Au descoperit că multe DGRs vizau domeniile de legare la extremitățile piliilor care permiteau bacteriilor să „regleze fin” la ce să se atașeze în medii diferite.
„Credem că DGRs permit bacteriilor să-și schimbe rapid la ce se pot atașa piliile lor,” a declarat primul autor Ben Macadangdang, MD, neonatolog la UCLA Health. „O bacterie ar putea fi optimizată pentru intestinul unei persoane, dar dacă iese și încearcă să colonizeze pe altcineva, se confruntă cu un mediu foarte diferit. Găsirea ceva nou la care să se lege îi oferă bacteriei un avantaj, și credem că de aceea vedem atât de multe DGRs în microbiom.”
Echipa a descoperit, de asemenea, că DGRs nu sunt limitate la tulpinile individuale de bacterii. Prin intermediul unui proces numit transfer genetic horizontal, DGRs se pot deplasa între bacterii, răspândind acest potențial adaptativ în comunitățile microbiene.
Pentru a testa cum funcționează DGRs în condiții reale, echipa a folosit sisteme in vitro și șoareci gnotobioci (germ-free). În șoarecii monocolonizați, DGRs au produs variante de proteine aleatorii. Dar în comp…
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
