人類裡腸道裡的租戶每天都在狂歡。為了生存,我們消化道中的微生物會定期發生“性行為”。


來自伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校和加州大學河濱分校的研究人員現在已經了解了細菌碰撞和研磨的程度,發現了細菌超出我們以前所知的交流能力。


當然,細菌沒有生殖器,但從技術上講,生物學中的“性”是指任何交換遺傳物質的過程。


通過與我們腸道中的另其它細菌形成“臨時結合”,一種微生物可以將基因轉移給另一細菌——它甚至不必是同一個物種。


微生物所要做的就是伸出一根叫做菌毛的管子,然後將自己附著在另一個細胞上,當它準備好時,會射出一個可轉移的DNA 包,那被稱為移動遺傳元件。


細菌的性行為是在70多年前發現的,當時科學家們意識到這種水平基因轉移讓微生物共享某些抗生素的抗性基因。


最近,很明顯細菌性行為不僅僅發生在微生物受到攻擊時。它一直在發生,它可能是保持我們體內微生物群落健康的關鍵環節之一。


新研究針對被稱為擬桿菌門的腸道微生物,它們佔人類體內微生物的80%以上,是重要的輔助消化系統。


“如果沒有它們,來自紅薯、豆類、全穀物和蔬菜的大而長的分子會直接通過我們的身體。”加州大學河濱分校的微生物學家Patrick Degnan 解釋說。“這些細菌把它們分解,這樣我們就可以從它們那裡獲得能量。”


然而,為了在人類腸道中定居並幫助我們分解碳水化合物,這些微生物必須在大腸中爭奪有限的資源。資源包括維生素B12 和其他相關化合物,它們有助於促進細菌的新陳代謝和蛋白質的合成。


腸道中的大多數微生物沒有能力自行合成這些關鍵化合物,這意味著它們必須從環境中吸收它們。所以準備好有效的維生素B12運輸系統的基因是值得的。


在培養皿和活體小鼠實驗中,研究人員現在已經確定了通過細菌性行為共享的B12轉運蛋白。


“我們對這項研究感到興奮,因為它表明這個過程不僅適用於抗生素耐藥性。微生物之間的水平基因交換很可能用於任何增加它們生存能力的事情,包括共享用於運輸維生素B12的基因。”


當兩類腸道微生物被放在同一個盤子上時,研究人員注意到不能合成B12運輸系統的細菌與能夠合成B12運輸系統的細菌相連。一旦菌毛彌合了兩者之間的距離,“受”細菌就可以打開它珍貴的貨物。


實驗結束後,研究人員檢查了仍然存活的受細菌的基因組,發現它已經整合了一條來自供體的額外DNA帶。


在活老鼠的腸道中,似乎也發生了類似的事情。


“就好像兩個人發生了性關係,現在他們有了一樣的髮色。”


有趣的是,作者指出,在同一物種的擬桿菌之間進行的第二輪基因轉移比在兩個不同物種之間的第一輪稍快。


研究結果表明,在細菌性行為方面可能存在輕微的“物種障礙”。雖然,這種屏障與我們在哺乳動物中看到的完全不同,在哺乳動物中,一個物種只能與同類繁殖。


細菌似乎對物種並不那麼挑剔,我們的身體非常歡迎它們在那裡的濫交。


該研究發表在《細胞報告》上。




原文網址:點我

發表評論

Subscribe to Posts | Subscribe to Comments

- Copyright © AICL社群娛樂集團 - 網站區 - Date A Live - Powered by Blogger - Designed by Johanes Djogan -