Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Olbrzymie bakteriofagi w jelitach ludzi, świń i pawianów

Rekomendowane odpowiedzi

W ludzkich jelitach znaleziono największe ze znanych bakteriofagów, które okresowo dziesiątkują bakterie w naszym przewodzie pokarmowym. Jak donoszą naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, te megafagi są 10-krotnie większe od przeciętnych bakteriofagów i 2-krotnie większe od największych znanych dotychczas fagów. Co interesujące, znaleziono je wyłącznie w jelitach osób, które stosują dietę odmienną od diety ludzi z Zachodu, jedzą dużo błonnika i mało tłuszczu.

Megafagi znaleziono też w jelitach pawianów i świń, co pokazuje, że fagi, które mogą też zawierać geny mające wpływ na ludzkie zdrowie, mogą przemieszczać się pomiędzy ludźmi a zwierzętami. Niewykluczone zatem, że mogą też przenosić choroby.

Wiemy, że fagi mogą przenosić geny powodujące choroby oraz geny antybiotykooporności. Przemieszczanie się megafagów i przemieszczenie się bakterii będących ich gospodarzami stwarza możliwość przenoszenia chorób pomiędzy ludźmi a zwierzętami. A megafagi zwiększają to ryzyko, mówi profesor Jill Banfield.

Warto tutaj też wspomnieć, że większość biologów nie uważa wirusów za organizmy żywe. Odkrycie megafagów, które są  większe niż bakterie zaciera różnice pomiędzy tym, co ożywione a co nieożywione.

Profesor Banfiled jest pionierem na polu sekwencjonowania metagenomicznego. To metoda pozwalająca na jednoczesne sekwencjonowanie wszystkich genów wszystkich organizmów występujących w danej próbce. Po sekwencjonowaniu odtwarza się genom każdego z organizmów, często okrywając przy tym nieznane mikroorganizmy. Pani Banfield i jej zespół prowadzili już sekwencjonowanie próbek wód kopalnianych, gejzerów, ludzkiego przewodu pokarmowego, głęboko położonych warstw skalnych, odkrywając przy tym olbrzymią liczbę nowych mikroorganizmów.

Banfield odkryła megafagi analizując próbki z jelit mieszkańców Bangladeszu. Zawierający materiał genetyczny kapsyd megafagów ma średnicę aż 200-300 nanometrów. Dzięki technice CRISPR ujawniono też, że fragmenty kodu genetycznego megafagów znajdują się tylko u bakterii z rodzaju Prevotella, co sugeruje, że megafagi głównie na nich żerują. Prevotella rzadziej występuje u ludzi spożywających dietę zachodnią, bogatą w mięso, cukier i tłuszcze. Prevotella powoduje infekcje górnych dróg oddechowych oraz choroby przyzębia. Odkrycie megafagów, które na niej żerują, może przyczynić się do opracowania nowych metod leczenia.

Pierwszego odkrycia megafagów dokonano u ludzi żyjących w Bangladeszu w regionie administracyjnym Laksham Upazila. Dlatego nazwano je fagami Lak. Następnych odkryć dokonano u przedstawicieli zbieracko-łowieckiego plemienia Hadza w Tanzanii, dwóch oddzielnych grup społecznych pawianów z Kenii oraz u świń z duńskich farm. Pomiędzy fagami Lak odkrytymi u świń i tymi u ludzi występuje bliższe pokrewieństwo, niż między fagami Lak znalezionymi u pawianów i ludzi. Jest więc dość prawdopodobne, że fagi te przemieszczają się pomiędzy różnymi gatunkami. Sądzimy, że fagi Lak dopiero niedawno dostały się do organizmów pawianów, gdyż są pawiany niemal nie wyrobiły sobie na nie oporności i są one wśród nich bardzo rozpowszechnione, mówi profesor Banfield.

Fagi mogą przenosić geny kodujące wiele toksyn bakteryjnych, powodując, że u osób zarażonych występują poważniejsze objawy różnych chorób. Grupa Banfield chce zbadać, w jaki sposób fagi i ich bakteryjne ofiary zmieniają się w czasie i jak wpływa na nie dieta. U czterech osób, u których odkryto megafagi stwierdzono, że zarówno ilość fagów jak i bakterii Prevotella zmienia się w czasie. Wygląda na to, że dochodzi do okresowych wzrostów liczby fagów, co prowadzi co spadku populacji Prevotella, to z kolei powoduje spadek populacji fagów, co umożliwia odrodzenie się populacji bakterii. I cykl się powtarza.

Duże genomy megafagów to obiecujące pole do badań. Te genomy są pełne protein, których funkcji nie znamy. Być może biorą one udział w procesach, o których nie mamy pojęcia. Możemy odkryć tam wiele nowych rzeczy.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Kim jest dla człowieka pies? Wiele osób określa go mianem przyjaciela, dla innych jest jak dziecko czy członek rodziny. Naukowcy z Wydziału Biologii budapesztańskiego ELTE Eötvös Loránd University postanowili sprawdzić, jaką dokładnie rolę odgrywa pies w sieci ludzkich więzi społecznych. Naukowcy wykorzystali 13 różnych skali badawczych do porównania związków człowiek-pies ze związkami człowiek-człowiek.
      Okazało się, że relacja właściciel-pies to połączenie związków człowieka z dzieckiem i człowieka z najlepszym przyjacielem, a na wszystko nałożony jest wysoki stopień kontroli nad zwierzęciem. To niezwykła relacja, w której mieszczą się pozytywne aspekty związków człowiek-dziecko, ale brak jest negatywnych aspektów związku człowiek-przyjaciel. Co interesujące, wielu właścicieli psów stwierdza, że więź łącząca ich ze zwierzęciem jest ważniejsza i silniejsza niż więź łącząca ich z człowiekiem. Jednak badania pokazały, że im więcej wsparcia występuje w relacji człowiek-człowiek, tym więcej jest go w relacji człowiek-pies, a to sugeruje, że związek z psem uzupełnia i wzbogaca związki z ludźmi, a nie jest związkiem zastępczym, kompensującym niedobory.
      W skład ludzkich sieci społecznych wchodzą różni partnerzy, z którymi łączą nas różne relacje i metody wsparcia. Inna relacja łączy nas z przyjacielem, inna z dzieckiem, jeszcze inna z żoną czy mężem, a odmienna z sąsiadem. Węgierscy uczeni zbadali, jaki jest miejsce relacji z psem w tych sieciach.
      W tym celu poprosili o pomoc ponad 700 właścicieli psów, którzy opisali swoje relacje z nimi na 13 skalach dotyczących psów oraz porównali je z 4 skalami dotyczącymi ludzi: ich własne dziecko, najbliższy krewny, najlepszy przyjaciel, partner połączony więzami miłości.
      Z badań wynika, że właściciele psów oceniają łączące ich relacje jako najbardziej satysfakcjonujące, a pies jest najlepszym towarzyszem. Uważają też, że pies kocha ich najbardziej ze wszystkich innych partnerów. Co więcej – podobnie jak ma to miejsce w przypadku relacji z dzieckiem – pies był oceniany bardzo wysoko w kontekście troski i bezpieczeństwa relacji oraz – jak ma to miejsce w przypadku najlepszego przyjaciela – relację z psem charakteryzował niski poziom antagonizmów i konfliktów.
      Jednocześnie jednak badania wykazały wielką nierównowagę sił w relacji człowiek-pies. Większą niż w jakiejkolwiek relacji człowiek-człowiek. W przeciwieństwie do relacji międzyludzkich, właściciel sprawuje całkowitą kontrolę nad psem, podejmuje większość decyzji, co ma wpływ na wysoki poziom satysfakcji właściciela. W porównaniu z ludźmi relację z psem charakteryzuje niewielka liczba konfliktów i interakcji negatywnych, stwierdzają autorzy badań, dodając, że ta asymetria wpływu i znaczenia jest dla wielu ludzki zasadniczym elementem relacji.
      To pokazuje, że psy zajmują wyjątkowe miejsce w sieci naszych powiązań społecznych. Oferują emocjonalną bliskość jak dzieci, łatwą relację jak z najlepszym przyjacielem oraz przewidywalność tej relacji, gdyż jest ona kształtowana i kontrolowana przez człowieka. To wyjaśnia, dlaczego z psami łączą nas tak głębokie związki, stwierdza Enikő Kubinyi.
      Uczeni odkryli też, że im silniejsze więzi z ludźmi, tym silniejsze z psem. Spodziewaliśmy się, że ludzie, którzy mają słabsze relacje z innymi ludźmi, będą bardziej polegali na związkach z psami, ale uzyskane przez nas wyniki temu przeczą. Ludzie nie wykorzystują psów jako rekompensaty niewystarczającego wsparcia ze strony innych ludzi, stwierdza współautorka badań Dorottya Ujfalussy.
      Naukowcy zauważają jednak, że ich próbka składała się z ochotników, można więc przypuszczać, że ludzie, którzy zgłosili się do badań, mogli być bardziej usatysfakcjonowani ze swojej relacji z psami niż przeciętny właściciel czworonoga. Niewykluczone zatem, że badania nie wyłapały osób, które bardziej polegają na związkach z psami. Psy oferują różne poziomy wsparcia społecznego i emocjonalnego, w zależności od potrzeb właściciela. Jedni ludzie poszukują towarzystwa i zabawy, inni zaufania i stabilności, jeszcze inni lubią się kimś opiekować, wyjaśnia główna autorka badań Borbála Turcsán.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Ludzie zużywają gigantyczną ilość leków. Oszacowanie liczby dawek jest niezmiernie trudne, jednak to biliony dawek rocznie, z czego znaczna część przyjmowana jest niepotrzebnie. Leki te, wydalane przez ludzi, trafiają do środowiska i stanowią dla niego coraz większe obciążenie. W zależności od substancji, mogą wpływać na zdrowie i zachowanie dzikich zwierząt, do organizmów których trafiły. Kręgowce wodne, jak ryby, mogą być szczególnie podatne na ich działanie, gdyż leki trafiają do środowiska głównie za pośrednictwem ścieków, a mózgi ryb w wielu aspektów działają podobnie, jak mózgi ssaków.
      Naukowcy ze Szwecji, Belgii i Australii postanowili przyjrzeć się, jak wykrywany w środowisku klobazam – benzodiazepina stosowana jako lek psychotropowy – wpływa na migrację dzikich łososi. Uczeni wszczepili rybom implanty powoli uwalniające klobazam oraz inny wykrywany w środowisku lek, przeciwbólowy tramadol, i śledzili, zachowani młodych łososi migrujących ze szwedzkiej rzeki Dal do Morza Bałtyckiego. Okazało się, że ryby wystawione na działanie leków przebywały tę trasę szybciej. Szybciej pokonywały też znajdujące się po drodze dwie zapory elektrowni wodnych. Badania laboratoryjne pokazały, że podane leki działają na ryby podobnie jak na ludzi, znoszą strach i ból.
      Zwiększenie sukcesu migracyjnego łososi wystawionych na działanie klobazamu może wydawać się czymś pozytywnym. Jednak musimy zdawać sobie sprawę, że każda zmiana naturalnego zachowania i ekologii gatunku ma szersze negatywne konsekwencje zarówno dla samego gatunku, jak i ekosystemu, w którym on żyje, mówi doktor Marcus Michelangeli z australijskiego Griffith University.
      Zanieczyszczenie farmaceutykami to coraz większy problem. W wodach całego świata zidentyfikowano już ponad 900 substancji pochodzących z leków. Głównym powodem do zmartwień są środki psychotropowe i przeciwbólowe, które mogą znacząco wpływać na funkcjonowanie mózgów dzikich zwierząt i ich zachowanie. Nasze badania są wyjątkowe, gdyż przeprowadziliśmy je w środowisku naturalnym, co pozwoliło lepiej zrozumieć wpływ farmaceutyków na migracje, dodaje uczony.
      Autorzy badań mówią, że przewidzenie konsekwencji zanieczyszczenia lekami całego środowiska jest niezwykle trudne. Mamy przecież do czynienia z wieloma gatunkami i wieloma różnymi substancjami.
      3Głównymi rozpoznanymi zagrożeniami dla łososi atlantyckich jest przełowienie, utrata siedlisk oraz ich fragmentacja. Nowe badania pokazują, że warto przyjrzeć się też wpływowi leków na kluczowy okres życia łososi, ich migrację. Oczywiście osobną kwestią jest problem spożywania przez ludzi zanieczyszczonego lekami mięsa zwierząt – tak dzikich, jak i hodowlanych.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Bakterie mikrobiomu jelitowego potrafią przekształcać kwasy żółciowe – końcowe produkty rozkładu endogennego cholesterolu – w związki, które wspomagają układ odpornościowy w walce z nowotworami poprzez blokowanie sygnalizacji androgenowej. Takie niespodziewane wyniki badań uzyskali naukowcy z Weill Conrell Medicine.
      Jestem bardzo zdziwiony. O ile mi wiadomo nikt dotychczas nie zauważył, że molekuły takie jak kwasy żółciowe mogą w ten sposób wpływać na receptor androgenowy, stwierdził profesor Chun-Jun Guo z Wydziału Gastroenterologii i Hepatologii, który wraz z profesorem Davidem Artisem nadzorował prace badawcze.
      Kwasy żółciowe powstają w wątrobie i trafiają do jelit, gdzie różne bakterie modyfikują ich strukturę chemiczną. Autorzy badań – doktorzy Wen-Bing Jin i Leyi Xiao – podejrzewali, że modyfikacje te mogą wpływać na działania kwasów żółciowych oraz na ich interakcję ze szlakami sygnałowymi. Postanowili więc bliżej przyjrzeć się temu zjawisku.
      Okazało się, że bakterie potrafią wprowadzić poważne modyfikacje. Odkryliśmy ponad 50 różnych molekuł kwasów żółciowych zmienionych przez bakterie, informuje dr Guo. To odkrycie sprowokowało uczonych do dalszych badań. Kwasy żółciowe są bowiem steroidami, tak jak hormony płciowe. Oznacza to, że mają podobną strukturę. W głowach naukowców narodziło się więc pytanie, czy zmodyfikowane przez bakterie kwasy żółciowe mogą wchodzić w interakcje z receptorami hormonów płciowych. To był szalony pomysł, przyznaje Guo.
      Gdy naukowcy przeanalizowali 56 zidentyfikowanych przez siebie kwasów żółciowych zmienionych przez mikrobiom, znaleźli wśród nich jednego antagonistę receptora androgenowego, czyli związek który blokował ten receptor. Następnie przyjrzeli się 44 wcześniej znanych zmodyfikowanych kwasów żółciowych i okazało się, że wśród nich jest 3 kolejnych antagonistów. Badacze zadali sobie więc kolejne pytanie: na które konkretnie komórki wpływają zmodyfikowane kwasy żółciowe i na jakie funkcje biologiczne tych komórek mają wpływ?
      Receptor androgenowy obecny jest, między innymi, w niektórych komórkach układu odpornościowego, w tym w limfocytach T CD8. Już wczesniejsze badania wykazały, że zablokowanie tego receptora zwiększa zdolność tych limfocytów do zwalczania nowotworów. Uczeni przeprowadzili więc testy na myszach z nowotworem pęcherza, którym podawali zmodyfikowane przez bakterie kwasy żółciowe będące antagonistami receptora androgenowego. Wyniki badań sugerują, że te zmienione kwasy żółciowe zwiększały zdolność limfocytów T do przeżycia wewnątrz guza i niszczenia komórek nowotworowych, cieszy się doktor Collins. To pokazuje, jak ważne są związki pomiędzy naszym organizmem, a mikrobiomem jelit i wskazuje, że w przyszłych terapiach antynowotworowych należy brać pod uwagę aktywność mikrobiomu, dodaje doktor Artis.
      Odkrycie otwiera kilka nowych możliwości na polu walki z nowotworami. Oznacza ono na przykład, że przed rozpoczęciem terapii antynowotworowej można będzie wprowadzić do jelit pacjenta konkretne bakterie, które zwiększą możliwości obronne organizmu. Można też będzie bezpośrednio podawać zmodyfikowane kwasy żółciowe.
      Jednak najważniejszym wnioskiem płynącym z badań jest konieczność odpowiedniego dbania o mikrobiom jelitowy, a ten zaburzamy przede wszystkim nieprawidłową dietą. Do zbadania pozostaje kwestia, czy specjalna dieta zwiększy zdolności obronne naszego organizmu oraz jaki wpływ na zdrowie mogą mieć pochodzący z kwasów żółciowych antagoniści receptorów androgenowych na organizm zdrowego człowieka.
      Jeśli chcemy utrzymać mikrobiom jelit w dobrym stanie powinniśmy jeść dużo warzyw (w tym kiszonek), gdyż dla zdrowia jelit ważne jest spożywanie odpowiedniej ilości błonnika. Należy też znacząco ograniczyć spożycie tłuszczów, mięsa (szczególnie czerwonego jak wieprzowina i wołowina) oraz produktów wysokoprzetworzonych. Na mikrobiom negatywnie wpływają też leki, alkohol i palenie papierosów (również te elektroniczne).

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy potrafią przygotować bakterie tak, by wyczuwały różnego typu molekuły obecne w środowisku, jak składniki odżywcze czy zanieczyszczenia w glebie. Jednak by odczytać takie sygnały, by stwierdzić, że bakterie wyczuły obecność interesujących nas molekuł, trzeba przyjrzeć się samym bakteriom pod mikroskopem. Przez to dotychczas nie mogły być wykorzystywane do monitorowania środowiska na duża skalę. Jednak właśnie się to zmieniło. Naukowcy z MIT stworzyli bakterie, od których sygnały można odczytywać z odległości 90 metrów. W przyszłości mogą więc powstać bakterie, które będzie można monitorować za pomocą dronów lub satelitów.
      Wyprodukowane na MIT bakterie wytwarzają molekuły generujące unikatowe połączenie kolorystyczne. To nowy sposób na uzyskiwanie informacji z komórki. Jeśli staniesz obok, niczego nie zauważysz, ale z odległości setek metrów, wykorzystując specjalną kamerę, możesz odczytać potrzebne informacje, mówi jeden z autorów badań, Christopher Voigt, dziekan Wydziału Inżynierii Biologicznej MIT.
      Naukowcy stworzyli dwa różne typy bakterii, które wytwarzają molekuły emitujące światło o specyficznej długości fali w zakresie widma widzialnego i podczerwieni. Światło to można zarejestrować za pomocą specjalnej kamery. Generowanie molekuł jest uruchamiane po wykryciu sąsiadujących bakterii, jednak tę samą technikę można wykorzystać do wytwarzania molekuł w obecności np. zanieczyszczeń. W ten sposób można bakterie zamieniać w czujniki wykrywające dowolne substancje.
      Generowane przez bakterie molekuły można obserwować za pomocą kamer hiperspektralnych, które pokazują zawartość różnych kolorów w każdym z pikseli obrazu. Każdy z nich zawiera bowiem informację o setkach fal światła o różnej długości.
      Obecnie kamery hiperspektralne wykorzystywane są na przykład do wykrywania promieniowania. Wykorzystuje się je chociażby wokół Czarnobyla do rejestrowania niewielkich zmian koloru, powodowanych przez pierwiastki radioaktywne w chlorofilu roślin.
      Uczeni z MIT wykorzystali podczas testów bakterie Pseudomonas putida i Rubrivivax gelatinosus. Pierwszą z nich przygotowali tak, by wydzielała biliwerdynę, drugą wyposażono w możliwość wytwarzania pewnego typu bakteriochlorofilu. Testowe skrzynki zawierające bakterie umieszczono w różnych miejscach, a następnie były one obserwowane przez kamery hiperspektralne.
      Kamery w ciągu 20–30 sekund skanowały skrzynki, a algorytm komputerowy analizował sygnały i zgłaszał, czy doszło do emisji wspomnianych związków. Największa odległość, z której udało się wykryć emisję molekuł przez bakterie wynosiła 90 metrów.
      Autorzy badań pracują już nad zwiększeniem odległości, z jakiej można odczytywać sygnały. Mówią, że ich technologia przyda się zarówno do badania ilości składników odżywczych w glebie, jak i do wykrywania min.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Długoterminowe badania prowadzone w Szwajcarii pokazują, że osiedla z wieloma odpowiednio zaaranżowanym drzewa zapewniają swoim mieszkańcom nie tylko lepszą jakość życia, ale również dłuższe życie. Naukowcy wykazali istnienie silnej korelacji pomiędzy terenami zielonymi, a mniejszym ryzykiem zgonu. Do zbadania pozostały szczegółowe mechanizmy korzystnego wpływu odpowiedniej pokrywy drzew na zdrowie mieszkańców.
      Drzewa oczyszczają powietrze, zapewniają cień, obniżają temperatury w upalne letnie dni i zachęcają ludzi do wyjścia na zewnątrz. Dlatego w wielu miastach prowadzone są ambitne programy sadzenia drzew i organizacji terenów zielonych. Okazuje się jednak, że dużo zależy od samego zaaranżowania tych terenów. Istnienie takiego związku odkryli naukowcy z Politechniki Federalnej w Zurychu oraz Narodowego Uniwersytetu Singapuru.
      Naukowcy przyjrzeli się danym dotyczącym zdrowia i dobrostanu ponad 6 milionów osób. Dla każdej z nich określili też pokrywę drzew w promieniu 500 metrów od miejsca jej zamieszkania, skupiając się zarówno na powierzchni zajmowanej przez drzew, jak i ich rozkładowi w przestrzeni oraz stopniowi izolacji poszczególnych zgrupowań drzew. Wykazali w ten sposób, że istnieje silna korelacja pomiędzy ilością i rozkładem przestrzennym drzew, a śmiertelnością. Osoby, które mieszkają na terenach z dużą liczbą drzew, zajmujących rozległe obszary, są w znacznie mniejszym stopniu narażone na przedwczesny zgon, niż ci, który mieszkają tam, gdzie drzewa są rzadkością. Związek ten widać szczególnie mocno na obszarach miejskich o dużym zanieczyszczeniu powietrza i wysokich temperaturach.
      Dengkai Chi, główny autor badań, mówi: Jeszcze nie potrafimy określić dokładnego związku przyczynowo-skutkowego, ale przyjrzeliśmy się takim czynnikom jak wiek, płeć, status społeczno-ekonomiczny i widzimy jasną korelację. Nasze badania pokazują, że ludzie odnoszą korzyści nie tylko z obecności drzew, ale z odpowiedniego ich rozłożenia w przestrzeni.
      Uczony dodaje, że aby w pełni wykorzystać prozdrowotny potencjał drzew miasta powinny zadbać nie tylko o jak największa ich liczbę, ale też o to, by tworzyły one ciągłe przestrzenie. Powinno się łączyć izolowane obszary zielone, tworzyć całe bulwary obsadzone drzewami. Z badań wynika, że bardziej skoncentrowane obszary zieleni mają większy pozytywny wpływ na zdrowie niż niewielkie izolowane wyspy. Wstępne wyniki badań pokazują też, że takie obszary zielone powinny znajdować się w całym mieście, by mieszkańcy mieli do nich łatwy dostęp.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...