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    肠道细菌正在悄然改变美高梅(MGM)的基因

    时间:2018-01-16     来源:中国生物技术网

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    图像来源:Dr Juri Kazakevych

    美高梅(MGM)的肠道细菌并不只是安安静静地等着美高梅(MGM)咽下每一口食物。事实上,这些细菌无时无刻不在和身体的遗传密码进行“对话”。

    近期发表在《Nature Communications》上的一项研究发现,消化系统中的“有益”菌产生的一种化学物质对邻近细胞的染色体具有不同寻常的作用,该发现可以帮助美高梅(MGM)更好地理解饮食和某种致命癌症之间的关联。

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    英国Babraham研究所的科研家们发现,人类结肠上皮组织中的DNA含有一种水平很高且不寻常的化学物质,这种物质起到表观遗传开关的作用,能够打开或关闭基因。

    更重要的是,他们发现在身体的另一个地方——大脑中,这些化学物质的水平也升高了。

    巴豆酰化(Crotonylation)是最近发现的一个基因编辑过程,它与美高梅(MGM)甲基化这个被人们熟知的基因操作形式不同。这两个过程都会顺利获得调整周围的化学过程来改变基因的表达方式,而不会改变基因编码本身。

    甲基化作用是将甲基(CH3)被添加到核苷酸碱基中,通常是胞嘧啶(C),偶尔也会是腺苷(A)。巴豆酰化将乙酰基剪切到称为组蛋白的蛋白质上,这种蛋白质能够帮助DNA链保持有序排列。

    研究人员发现肠道组织中存在巴豆酰化修饰的的组蛋白,这表明有某种物质在阻止细胞清除乙酰基。研究人员们认为他们已经知道了答案。

    当肠道中的水果或蔬菜中的纤维被微生物发酵时,会生成一种名为短链脂肪酸(SCFA)的微型有机分子。过去的研究表明,细胞代谢和巴豆酰化修饰之间存在关联,而罪魁祸首就是SCFA

    研究人员分析了来自结肠、大脑、肝脏、脾脏和肾脏的组织,并发现在大脑和结肠中有更高水平的组蛋白巴豆酰化修饰现象。至于为什么这种现象只出现大脑而非其他器官中,仍然是一个谜。

    然而这项新研究表明,造成这种改变的原因是细菌。

    Babraham研究所的Rachel Fellows是该研究的第一作者,他说:“短链脂肪酸是肠道细胞的关键能量来源,但是美高梅(MGM)发现,它还会影响基因组的巴豆酰化。”

    具体而言,在健康人类结肠中的细菌生成的SCFA,顺利获得阻止一种叫组蛋白去乙酰化酶-2 (HDAC2)的酶去除标记物来促进巴豆酰化。

    为了确定到底是不是细菌的原因,研究人员用抗生素鸡尾酒给小鼠消灭了大部分细菌微生物菌落。不仅SCFA减少了,它们肠道中组蛋白的巴豆酰化修饰程度也降低了。

    但是这项研究并没有关注细菌这么做能为自身带来什么好处。

    不过该研究或许能够说明美高梅(MGM)的基因如何被饮食影响,这能够帮助美高梅(MGM)更加具体地理解饮食纤维和肠癌之间的关系。全世界每年有约77万人死于结直肠癌。对于研究人员来说,找到预防和治疗这种疾病的方法非常重要。

    同时,这项研究提醒美高梅(MGM)检查一下自己的饮食,美高梅(MGM)不但要照顾好自己的身体,也要照顾好美高梅(MGM)肠道中的微生物。

    该研究的首席科研Patrick Varga-Weisz说:“美高梅(MGM)的肠道是无数细菌的家园,它们帮助消化食物,比如植物纤维。它们还能够作为应对有害细菌的屏障,并训练美高梅(MGM)的免疫系统。这些细菌具体怎么影响细胞是这一系列过程的关键部分。”