科学家追踪肠道内细菌之间正在发生的军备竞赛

 
肠道中细菌的平衡可以使疾病和健康有所不同-现在科学家报告说，不同种类的细菌共享免疫基因，以保护自己免受彼此毒素的侵害并保持力量平衡。
实际上，密切相关的细菌物种可以相互防御，抵御外来入侵者的威胁。
这一发现发表在今天发表在《自然》杂志上的一篇论文中。资深作者是华盛顿大学医学院微生物学教授约瑟夫·穆格斯(Joseph Mougous);以及前UW医学遗传学家Elhanan Borenstein，现在在特拉维夫大学工作。
研究人员集中研究了一种特殊的肠道细菌，即脆弱的拟杆菌(Bacteroides fragilis)，该细菌会产生有毒蛋白质，以杀死其他类型的细菌，这些细菌之间的距离太近。他们确定了一组基因，这些基因赋予脆弱类芽孢杆菌对自身毒素的免疫力-但他们还发现了不含脆弱类芽孢杆菌细菌的样品中的免疫因子。
“这一发现强烈暗示了这些抗B。 “脆弱的脆弱性免疫元件是由肠道中的其他细菌编码的。”研究小组在《自然》杂志上报道。
一项统计分析使研究人员怀疑免疫基因至少与其他四个拟杆菌属(Bacteroides)共有：卵形芽孢杆菌，寻常型芽孢杆菌，螺旋杆菌芽孢杆菌和共生芽孢杆菌。基因测序证实了他们的怀疑。在实验室培养皿条件下以及在活着的实验小鼠的肠道中都观察到了获得的屏蔽效果。
作为一项后续实验，研究人员将一种具有特定免疫基因组的细菌与另一种没有这些基因的细菌混合在一起。他们发现基因从贫民区转移到贫民区，也赋予了他们免疫力。
这种转移也发生在其他情况下，例如，当目标基因帮助一种拟杆菌抵御非拟杆菌细菌的攻击时。
研究人员说，因此，基因交换似乎是“分子军备竞赛”的关键要素，通过这种方式，细菌群体可以维持其在肠道微生物组中的地位。因此，如果科学家希望通过调整微生物组来治疗疾病，那么他们可能必须在医学手册中考虑该策略。
威斯康星大学的两名前博士后研究人员-本杰明·罗斯(Benjamin Ross)，现在在达特茅斯学院(Dartmouth College)任教;和《加拿大卫生部》的生物信息学专家Adrian Verster是《自然》杂志的主要作者。《自然》杂志的标题是“人类肠道细菌含有获得的细菌间防御系统。”除了Mougous和Borenstein外，其他研究作者还包括Matthew Radey，Danica Schmidtke， Christopher Pope，Lucas Hoffman，Adeline Hajjar和S. Brook Peterson。