好細(xì)菌如何控制你的基因
劍橋附近的Babraham研究所的科學(xué)家與來(lái)自巴西和意大利的同事合作,發(fā)現(xiàn)了一種方法,即腸道中的有益細(xì)菌可以控制細(xì)胞中的基因。今天(1月9日)在Nature Communications上發(fā)表的這項(xiàng)研究表明,來(lái)自細(xì)菌的化學(xué)信息可以改變整個(gè)人類基因組中關(guān)鍵化學(xué)標(biāo)記的位置。通過(guò)這種方式進(jìn)行溝通,細(xì)菌可以幫助對(duì)抗感染和預(yù)防癌癥。
這項(xiàng)工作由Patrick Varga-Weisz博士領(lǐng)導(dǎo),展示了水果和蔬菜消化過(guò)程中細(xì)菌產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)如何影響腸道細(xì)胞內(nèi)的基因。這些被稱為短鏈脂肪酸的分子可以從細(xì)菌進(jìn)入我們自己的細(xì)胞。在我們的細(xì)胞內(nèi),它們可以觸發(fā)改變基因活性的過(guò)程,并最終影響細(xì)胞的行為。
這項(xiàng)新的研究表明,短鏈脂肪酸增加了我們基因上化學(xué)標(biāo)記的數(shù)量。這些標(biāo)記,稱為巴豆?;?,最近才被發(fā)現(xiàn),并且是基因組中化學(xué)注釋的新增加,統(tǒng)稱為表觀遺傳標(biāo)記。該團(tuán)隊(duì)表明,短鏈脂肪酸通過(guò)關(guān)閉一種名為HDAC2的蛋白質(zhì)來(lái)增加巴豆?;臄?shù)量??茖W(xué)家認(rèn)為,巴豆?;淖兓梢酝ㄟ^(guò)打開(kāi)或關(guān)閉基因來(lái)改變基因活性。
研究小組研究了在腸道中丟失了大部分細(xì)菌的小鼠,并證明它們的細(xì)胞含有的HDAC2蛋白比正常細(xì)胞多。其他研究表明,HDAC2的增加可能與結(jié)直腸癌風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)(這里和這里)。這可能意味著調(diào)節(jié)腸細(xì)胞基因組中的巴豆酰化對(duì)于預(yù)防癌癥是重要的。它還強(qiáng)調(diào)了良好細(xì)菌和健康飲食在這一過(guò)程中的重要作用。
這項(xiàng)研究得到了雙邊BBSRC-巴西基金的支持,該基金是英國(guó)研究理事會(huì)(RCUK)與圣保羅州研究基金會(huì)(FAPESP)之間協(xié)議的一部分,旨在歡迎,鼓勵(lì)和支持英國(guó)與英國(guó)之間的合作研究。巴西。
第一作者Rachel Fellows說(shuō):“短鏈脂肪酸是腸道中細(xì)胞的關(guān)鍵能量來(lái)源,但我們也發(fā)現(xiàn)它們會(huì)影響基因組的巴豆?;?。在許多細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了巴豆?;?,但它在腸道中尤為常見(jiàn)。我們的研究通過(guò)確定HDAC2的新作用揭示了為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況。這反過(guò)來(lái)又與癌癥有關(guān),并提供了一個(gè)有趣的新藥物目標(biāo),需要進(jìn)一步研究。“
首席科學(xué)家Patrick Varga-Weisz博士說(shuō):“我們的腸道是無(wú)數(shù)細(xì)菌的家園,它們有助于消化植物纖維等食物。它們還可以作為有害細(xì)菌的屏障,教育我們的免疫系統(tǒng)。這些蟲子是怎樣的影響我們的細(xì)胞是這些過(guò)程的關(guān)鍵部分。我們的工作闡明了短鏈脂肪酸如何有助于調(diào)節(jié)包裝基因組的蛋白質(zhì),從而影響基因活性。“
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