细菌是如何演进的内部长期的吗?

科学家就揭示出入侵的细菌在哺乳动物肠道长期发展。“这是第一个研究来评估细菌活有机体的进化,免费的抗生素和健康的微生物群一年多来,微生物的相当于六千代”,说伊莎贝尔Gordo进化生物学实验室的首席研究员Gulbenkian de Ciencia研究所领导这项研究。论文发表在著名杂志《自然通讯,破坏了重要的数据,可以用来预测和防止致病菌的殖民或抗生素耐药性。

在我们的生活我们的身体经过几个变化。同样的发生在微生物和我们住。毕竟,这些构成了很大一部分在我们机体的细胞。但是,相比,构成我们组织和器官的细胞,这些微生物迅速分裂,使偶尔的错误他们的遗传物质(基因突变)更常见。这些错误驱动微生物的进化和占,除此之外,他们引起疾病的可能性。

以外的大多数研究关于细菌进化进行生物或动物模型使用抗生素治疗,不模仿自然和健康的环境。除此之外,很少有研究评估微生物如何进化超过一个月。由于这些原因,细菌进化的方式在长期殖民健康的主机仍然是一个悬而未决的问题。

Gulbenkian de Ciencia研究所的研究人员(IGC)研究了进化的入侵者的大肠杆菌菌株在小鼠肠道细菌超过六千代。一年多来,他们从老鼠粪便评估分离出细菌遗传物质的改变。最后,作者表明,当一个新的细菌在哺乳动物肠道,它发展在两个方面:1)通过生成一系列代谢突变,改变他们的消费能力营养或2)通过整合来自其它微生物的遗传物质。

在研究过程中,大肠杆菌遗传和功能不同,版本,因此,有不同的能力,以适应不同的环境,出现了。这些版本相同的细菌在宿主肠道共存数以百万计的一代。然而这共存,可以覆盖的优惠固定细菌与特定的特征,特别是如果这些有益的突变。这发生在所有的老鼠,居民先验的大肠杆菌在肠道。竞争促使两株进化。具体来说,入侵的病毒遗传物质从居民获得,通过噬菌体的作用(病毒感染细菌)。

当细菌病毒的遗传物质整合一个稳定的方式,他们成为肠道的健康生存。然而,如果病毒繁殖,这些最终死亡。研究人员表明,奇怪的是,5到16个月后殖民主人的肠道,入侵的大肠杆菌死亡更少,因为它能抑制病毒的增殖。这意味着细菌进化到“驯养”细菌病毒,保持他们所带来的好处,但去除相关的成本。

“这是真正令人兴奋的发现细菌使用很多不同的过程进化在肠道,博士后纳尔逊Frazao说IGC和论文的第一作者。这项工作铺平了道路对预见细菌的进化我们的身体。”,了解细菌长期发展我们可以预期,甚至避免抗生素耐药性或肠道致病细菌的殖民化阻碍成功的一些治疗方法,可以导致死亡”,研究人员总结道。

参考:Frazao N,康拉德,Amicone M, et al。两种模式的进化型菌株多样性为成千上万的后代在哺乳动物肠道。Nat Commun。2022;13 (1):5604。doi:10.1038 / s41467 - 022 - 33412 - 8

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