拟杆菌是一类很多存在的肠道细菌,它们能交流数百种基因。但这些基因搬运对细菌或宿主健康的详细影响,还知之甚少。
最近,芝加哥大学的研讨人员发现了一种大型、无处不在的移动遗传因子(MGE),它改变了常见的人类肠道细菌——软弱拟杆菌的对抗性兵器。近来,相关研讨结果发表于《科学》。
许多拟杆菌属物种都能经过发生毒从来杀死附近的细菌。有些毒素会从细菌细胞分散到周围环境中,消除附近的灵敏菌株。另一种兵器是VI型分泌系统(T6SS),它就像是一个装有绷簧的带毒长矛,直接将毒素注入附近的细胞。拟杆菌的T6SS有三种不同的类型,分别是GA1、GA2和GA3。其间,GA3是软弱拟杆菌特有的,能有用杀死其他拟杆菌属物种。而GA1和GA2则是由一种称为整合性接合元件(ICE)的大型移动遗传因子编码的。这些ICE在整个国际人类肠道中的拟杆菌属物种之间敏捷传达。
芝加哥大学微生物学教授Laurie Comstock研讨了拟杆菌的不同拮抗机制和它们搬运DNA的办法已有十多年。她发现,当软弱拟杆菌获得了一种较大的移动遗传因子后,它的GA3兵器就会失效,但一起又获得了一种新的兵器——GA1 T6SS。这种改变协助细菌在肠道内拓荒出新的“壁龛”,维护供给移动遗传因子DNA的供体菌株。
“这些生物经过DNA搬运敏捷进化,真是太难以想象了。咱们咱们都知道某些软弱拟杆菌菌株无法发射兵器,但当咱们得知这是因为获得了较大的移动遗传因子时,咱们就了解咱们发现了一些风趣的东西。”Comstock说。
总归,这项研讨不只提醒了肠道细菌怎么经过基因搬运快速进化,还为人类了解肠道微生物群落的动态供给了新的视角。跟着更多研讨的推动,研讨人员有望更深化地了解肠道细菌之间的相互作用,并开宣布更有用的医治办法。