Genetikai ajándék a sushievők számára

A hínárban gazdag étrend nyomot hagy a bélmikrobákon.

A mikrobiális vonzó túrázótól származó gének lehetővé tehetik egyes japán egyének számára, hogy kiválasszák az egyébként nehezen kezelhető tápanyagokat a hínárból.

A Nature 1 héten megjelent tanulmánya arra utal, hogy egy tengeri mikroba - amelyet valószínűleg egy szál tengeri moszat fogyaszt el - valószínűleg az algákat rágcsáló enzimeket kódoló géneket vitte át az emberi bélben élő baktériumok felé. Az enzimek lebontják az algás szénhidrátokat, köztük a Porphyra nemzetség vörös algáiban található egyiket, amelyet a sushi szerelmesei leginkább noriként ismernek.

Bár más esetekben gyanítható a géntranszfer a bélmikrobákba, ez az első egyértelmű példa, amikor a bélmikroba új biológiai rést nyert azzal, hogy elkapta a géneket egy bevitt baktériumtól - mondja Mirjam Czjzek, a Pierre és Marie vegyésze A párizsi Curie Egyetem, a tanulmány vezető két kutatójának egyike. "Valószínűleg van még sok példa" - mondja. "Csak ennek az egzotikus fülkének és ennek az enzimnek nagyon ritka specifitása miatt tudtuk pontosan meghatározni, honnan származik."

Az vagy, amit megeszel

Az emberi bélben élő mikrobák közül sok valószínűleg hasznos a gazdájuk számára. Egyesek fűtőértéket adhatnak gazdájuknak azáltal, hogy lebontják a bevitt növényi szénhidrátokat, amelyekhez az emberi enzimek nem képesek hozzáérni. Japánban, ahol naponta fejenként 14 gramm hínárt fogyasztanak, ezek az emészthetetlen szénhidrátok némelyike az algákból származik, amelyek sushi tekercset tekercselnek, és különféle levesek és saláták alapját képezik.

Czjzek és Gurvan Michel, a Pierre és a Marie Curie Egyetem strukturális biológusa és kollégáik együtt találták az algák lebontó enzimek új osztályát, az úgynevezett β-porfiranázokat, miközben algák biomasszáját lebontó fehérjékre vadásztak.

A tengeri baktérium, a Zobellia galactanivorans genomjában olyan enzimeket találtak, amelyek hasonlóak voltak az agaróz és karragenán algavegyületeket lebontó enzimekhez. De az enzimekből hiányzott egy létfontosságú régió, amely szükséges e poliszacharidok felismeréséhez.

Ehelyett az enzimek lebontották a porfirán nevű Porphyra poliszacharidot. A csapat a kapcsolódó enzimek után kutatott adatbázisokban, és megállapította, hogy mindegyiket tengeri mikrobák is előállítják - kivéve az egyiket a Bacteroides plebeius nevű emberi bélbaktérium genomjában. .

A baktérium tartalmazott egy enzimet is, amely lebontja az agarózt. Az ezeket a géneket tartalmazó Bacteroides baktériumokat csak japán származású egyéneknél találták meg. A DNS-szekvencia hasonlósága és az a megállapítás alapján, hogy a két gén a tengeri baktériumokból származó B. plebeius genomban mások közelében jelenik meg, a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a gének egy tengeri baktériumból kerültek át az élő mikrobákba az emberi bélben.

Genetikai gazdagság

Az eredmények arra utalnak, hogy a bevitt baktériumok értékes genetikai erőforrást nyújthattak a bélmikrobák számára az emberiség történelme során - mondja Justin Sonnenburg, a kaliforniai Stanford Egyetem mikrobiológusa.

De mivel ételeink egyre sterilebbé válnak, egyre csökken a kitettségünk ennek a genetikai kincsesládának - teszi hozzá. "A fejlett világban nagy erőfeszítéseket tettünk az élelmiszerek mikrobiális terhelésének csökkentése érdekében, és ezzel csökkentettük az élelmiszer által terjesztett betegségeket" - mondja. "Ez jó, de költségekkel jár. Felszámoltuk ezt a potenciálisan előnyös mikrobiális komponenst."

A nyugati sushi-fogyasztók valószínűleg nem tartalmaznak nori-emésztő baktériumokat - mondja Michel. A géntranszfer események rendkívül ritkák, és kevés szükség lenne arra, hogy a nyugati étrendnek kitett baktériumok lógjanak ilyen géneken - teszi hozzá. "A legnagyobb különbség Japánban a naponta elfogyasztott hínármennyiségben van" - mondja. "Sokkal magasabb, mint ha csak hetente egyszer eszünk sushit. Nem hiszem, hogy a nyomás elég magas ahhoz, hogy a géneket a bélben tartsuk."