Микроорганизмы развили быстрый и эффективный способ обменять кодирование генетической информации на устойчивость к антибиотикам, другие функции.Так же, как цифровой век позволяет людям обменивать информацию немедленно, бактерии, связанные с людьми и их домашним скотом также, кажется свободно и быстро обменный генетический материал, связанный с человеческой болезнью и устойчивостью к антибиотикам через механизм, названный горизонтальным переносом генов (HGT).
Лидер исследования Эрик Алм из Отделения MIT Гражданского строительства и Инженерной защиты окружающей среды и Отделения Биотехники говорит в работе, опубликованной по своей природе онлайн, что он и его команда нашли доказательства огромной сети недавнего генного обмена, соединяющего бактерии со всего мира: 10 000 уникальных генов, текущих через ВЫСОТУ среди 2 235 бактериальных геномов.Ученые давно знали о ВЫСОТЕ, древнем методе для бактерий от различных происхождений, чтобы получить и поделиться полезной генетической информацией, которую они не унаследовали от их родителей.
Они знают, что, когда переданный ген даруется с желательной чертой, например устойчивость к антибиотикам или патогенность, это может перенести положительный выбор и быть передано собственному потомку бактерии. Это может быть вредно для людей, как замечено в пролиферации антибиотикоустойчивых штаммов бактерий у так называемых «супер вирусов».До сих пор ученые сделали не знают, сколько или как быстро эта информация обменивалась, однако, исследователи MIT умели иллюстрировать крупный масштаб и быструю скорость, с которой гены могут распространиться через бактериальные происхождения.
Милостыня, Адъюнкт-профессор Карла Ван Тэсселя объясняет:«Мы находим [абсолютно] идентичные гены у бактерий, которые являются столь рассеивающими друг от друга, как человек к дрожжам. Это показывает, что передача является недавней; ген не имел времени, чтобы видоизмениться».Вычислительный аспирант системной биологии Крис Смилли, один из ведущих авторов бумаги говорит:«Мы были удивлены найти, что 60% передач среди связанных человеком бактерий включают ген для устойчивости к антибиотикам».
Эти гены устойчивости могли бы быть связаны с использованием антибиотиков в промышленном сельском хозяйстве, потому что исследователи обнаружили 42 гена устойчивости к антибиотикам, разделенные между домашним скотом – и связанными человеком бактериями. Это демонстрирует критическую связь, соединяющую бассейны устойчивости к лекарству в человеческом и сельскохозяйственном населении.
Комментарии милостыни:«Так или иначе, даже при том, что миллиард лет развития генома отделяет бактерию, живущую на корове и бактерии, живущей на человеке, оба получают доступ к той же клонотеке генов. Это – сильные косвенные доказательства, что гены передаются между продовольственными животными и людьми».
Исследователи, кроме того, идентифицировали 43 независимых случая генов устойчивости к антибиотикам, пересекающихся между странами. Марк Смит, аспирант микробиологии и также ведущий автор исследования предупреждает:«Это – реальная международная проблема.
Как только черта входит в связанный человеком генофонд, она распространяется быстро не принимая во внимание национальные границы».США имеют широко распространенную практику добавления профилактических антибиотиков к корму, чтобы вызвать рост и предотвратить распространение болезни в плотно размещенных стадах и скоплениях. Это запрещается во многих европейских странах. Федеральное Введение лекарства заявляет, что более чем 80% 33 миллионов фунтов антибиотиков, включая penicillins и тетрациклины, обычно используемые в качестве лекарственных препаратов для человека, были проданы в США в 2009 для сельскохозяйственного использования с 90%, применяемыми sub терапевтически через еду и воду.
Исследователи обнаружили, что ВЫСОТА происходит более часто среди бактерий, занимающих ту же локализацию на теле, разделите ту же кислородную терпимость или имейте ту же патогенность. Это приводит к заключению, что экология или экологические места, более важна для того, будет ли переданный ген включен в ДНК бактерии и передан ее потомкам или, чем происхождение или, чем географическая близость в определении.
Милостыня объясняет:«Это дает нам свод правил для понимания сил, управляющих генным обменом».Путем применения этих правил, чтобы обнаружить гены, связанные со способностью вызвать менингит и другие болезни, команда надеется, что переданные черты и генетический код те черты могли бы проложить путь к особенно многообещающим целям будущих методов медикаментозного лечения.Они продолжают свою работу и в настоящее время сравнивают обменные курсы среди бактерий, живущих в отдельных местах на том же человеке и среди бактерий, живущих на или у людей, страдающих от той же болезни.
Они также изучают экологически зараженное место, чтобы установить, который обменялся, гены могли бы облегчить микробную очистку уменьшающими металл бактериями.Соавторы бумаги Природы являются аспирантом Джонатаном Фридманом, postdoc Отто Кордеро и бывший аспирант Лоуренс Дэвид, теперь в Гарвардском университете.
Исследование является частью Человеческого Проекта Микробиома Национальных Институтов Здоровья и финансировалось ЗАГАДКОЙ Министерства энергетики Научная область Центра и Национальный научный фонд.Автор Петра Раттю