Mennyire jó baktériumok irányítják génjeit

A bélbaktériumok kémiai jelei befolyásolják a bélbélés génszabályozását

A Cambridge melletti Babraham Intézet tudósai Brazíliából (itt és itt) és Olaszországból származó kollégákkal együttműködve felfedezték azt a módot, hogy a bélben lévő jó baktériumok képesek kontrollálni sejtjeink génjeit. A Nature Communications ma (január 9-én) megjelent mű azt mutatja, hogy a baktériumok kémiai üzenetei megváltoztathatják a legfontosabb kémiai markerek elhelyezkedését az emberi genomban. Az ilyen kommunikáció révén a baktériumok segíthetnek a fertőzések leküzdésében és a rák megelőzésében.

baktériumok

Ez a munka, amelyet Patrick Varga-Weisz vezetett, megmutatja, hogy a bélben lévő baktériumok által a gyümölcs és zöldség emésztésével előállított vegyi anyagok hogyan befolyásolhatják a bélbélés sejtjeinek génjeit. Ezek a rövid láncú zsírsavaknak nevezett molekulák a baktériumokból a saját sejtjeinkbe költözhetnek. Sejtjeinkben olyan folyamatokat indíthatnak el, amelyek megváltoztatják a génaktivitást, és amelyek végső soron befolyásolják sejtjeink viselkedését.

Ez az új kutatás azt mutatja, hogy a rövid láncú zsírsavak növelik génjeink kémiai markereinek számát. Ezeket a krotonilációnak nevezett markereket csak a közelmúltban fedezték fel, és új kiegészítést jelentenek a genomban található kémiai annotációkban, amelyeket együttesen epigenetikus markereknek hívnak. A csapat kimutatta, hogy a rövid láncú zsírsavak növelik a krotonilációk számát azáltal, hogy leállítják a HDAC2 nevű fehérjét. A tudósok úgy gondolják, hogy a krotoniláció változásai megváltoztathatják a génaktivitást a gének be- vagy kikapcsolásával.

A csapat azokat az egereket tanulmányozta, amelyek a bélben lévő baktériumok nagy részét elvesztették, és kimutatták, hogy sejtjeik a normálisnál több HDAC2 fehérjét tartalmaznak. Más kutatások kimutatták, hogy a HDAC2 növekedése a vastagbélrák megnövekedett kockázatához köthető (itt és itt). Ez azt jelentheti, hogy a bélsejtek genomjában a krotoniláció szabályozása fontos a rák megelőzésében. Kiemeli továbbá a jó baktériumok és az egészséges táplálkozás fontos szerepét ebben a folyamatban.

Ezt a kutatást az Egyesült Királyság Kutatási Tanácsok (RCUK) és a Säo Paulo Állam (FAPESP) között létrejött megállapodás részeként létrehozott kétoldalú BBSRC – Brazília alap támogatása tette lehetővé, hogy üdvözöljék, ösztönözzék és támogassák az Egyesült Királyság és Brazília.

Első szerző, Rachel Fellows elmondta: "A rövid szénláncú zsírsavak kulcsfontosságú energiaforrások a bélben lévő sejtek számára, de azt is megmutattuk, hogy befolyásolják a genom krotonilációját. A krotoniláció sok sejtben megtalálható, de különösen gyakori a bélben. Vizsgálatunk feltárja, miért van ez így, meghatározva a HDAC2 új szerepét. Ez viszont szerepet játszik a rákban, és érdekes új gyógyszercélpontot kínál további tanulmányozásra. "

Dr. Patrick Varga-Weisz vezető tudós elmondta: "A bélünk számtalan baktérium otthona, amelyek segítenek az ételek, például a növényi rostok emésztésében. Gátaként is szolgálnak a káros baktériumok számára és oktatják immunrendszerünket. Hogyan hatnak ezek a hibák sejtjeink kulcsfontosságú részei ezeknek a folyamatoknak. Munkánk megvilágítja, hogy a rövid láncú zsírsavak hogyan járulnak hozzá a genomot csomagoló fehérjék szabályozásához, és így befolyásolják a génaktivitást. "