Ученые нашли в теле человека две тысячи ранее неизвестных микробов
Европейские биоинформатики обнаружили следы свыше двух тысяч видов бактерий, живущих в нашем кишечнике, о существовании которых ученые раньше не подозревали. Их выводы и описание микробов было представлено в журнале Nature.
«Такие исследования помогут нам создать полноценную карту нашей пищеварительной системы. Она позволит нам понять, как возникают различные болезни кишечника и желудка, и раскрыть то, как эти органы влияют на здоровье человека», — заявил Тревор Лоули (Trevor Lawley) из Института Сангера в Хинкстоне (Великобритания).
Тело человека содержит в себе примерно в 10 раз больше одноклеточных бактерий, грибков и прочих представителей микрофлоры, чем наших собственных клеток. Наблюдения последних лет показывают, что микрофлора может не только влиять на метаболизм человека и вероятность развития рака и других болезней, но и на его поведение и привычки.
К примеру, опыты на мышах показывают, что трансплантация «здоровой» микрофлоры в кишечник тучных грызунов может заставить их похудеть. В свою очередь, худые люди в среднем обладают более богатой и разнообразной микрофлорой, а жирная пища способствует размножению в кишечнике бактерий, ускоряющих развитие ожирения и рака прямой кишки.
Несмотря на то, что микрофлора изучается уже много десятилетий, ее полный состав, как отмечает Лоули, пока остается загадкой для ученых. Дело в том, что многие микробы настолько сильно приспособлены к жизни внутри кишечника, что они гибнут при попытке извлечь их и размножить.
Вдобавок, иммунитет человека очень тонко дирижирует численностью и видовым составом микрофлоры, что крайне сложно повторить при переносе ее обитателей в искусственные среды. В результате этого многие редкие, но важные бактерии, археи и грибки могут исчезнуть, а численность других представителей микромира может резко вырасти или упасть.
Поэтому ученые чаще всего сравнивают разные образцы микрофлоры между собой и изучают их влияние на организм, не анализируя ДНК каждой бактерии в них, а сопоставляя так называемый метагеном. Он представляет собой совокупность ДНК самых различных микроорганизмов, обитающих в одной среде: бактерий, грибов, вирусов.
В прошлом, как отмечает Роб Финн (Rob Finn), коллега Лоули, ученые считали, что метагеном нельзя использовать для того, чтобы находить ранее неизвестных микробов, выделяя «новые обрывки» ДНК внутри него. Новые математические подходы и развитие компьютерных технологий показали, что это все же возможно.
Используя подобные алгоритмы, британские генетики изучили и сравнили между собой примерно 12 тысяч образцов метагенома, полученных другими ученым за последние годы в ходе других исследований. В общей сложности, Лоули, Финн и их коллеги реконструировали примерно 40 тысяч полных и еще 52 тысячи частичных геномов бактерий, и сравнили их с уже известными образцами ДНК микробов микрофлоры.
Как оказалось, почти две тысячи из них были неизвестны ученым, причем три четверти из них принадлежали к тем подгруппам бактерий, которые раньше никогда не встречались генетикам. Что интересно, многие из них были найдены в образцах микрофлоры из кишечника жителей Южной Азии и Африки.
Это говорит о том, что уровень различий в составе и структуре микрофлоры для жителей разных регионов Земли может сильно недооцениваться. Подобные расхождения, как заключают исследователи, следует учитывать при анализе распространенности разных болезней и проблем, связанных с обитателями желудка и кишечника.