Hvor gode bakterier styrer dine gener

Forskere fra Babraham Institute ved Cambridge i samarbejde med kolleger fra Brasilien og Italien har opdaget en måde, hvorpå gode bakterier i tarmen kan kontrollere gener i vores celler. Arbejdet, offentliggjort i dag (9. januar) i Naturkommunikation , viser, at kemiske beskeder fra bakterier kan ændre placeringen af ​​centrale kemiske markører i hele det menneskelige genom. Ved at kommunikere på denne måde, bakterierne kan være med til at bekæmpe infektioner og forebygge kræft.

Dette arbejde, ledet af Dr. Patrick Varga-Weisz viser, hvordan kemikalier, der produceres af bakterier i tarmen fra fordøjelsen af ​​frugt og grøntsager, kan påvirke gener i cellerne i tarmen. Disse molekyler, kaldet kortkædede fedtsyrer, kan flytte fra bakterierne og ind i vores egne celler. Inde i vores celler, de kan udløse processer, der ændrer genaktivitet, og som i sidste ende påvirker, hvordan vores celler opfører sig.

Denne nye forskning viser, at de kortkædede fedtsyrer øger antallet af kemiske markører på vores gener. Disse markører, kaldet crotonyleringer, blev først opdaget for nylig og er en ny tilføjelse til de kemiske annotationer i genomet, der tilsammen kaldes epigenetiske markører. Holdet viste, at kortkædede fedtsyrer øger antallet af crotonyleringer ved at lukke ned for et protein kaldet HDAC2. Forskere mener, at ændringer i crotonylering kan ændre genaktivitet ved at tænde eller slukke for gener.

Holdet undersøgte mus, der havde mistet de fleste bakterier i deres tarm og viste, at deres celler indeholdt mere af HDAC2-proteinet end normalt. Anden forskning har vist, at en stigning i HDAC2 kan kædes sammen med en øget risiko for tyktarmskræft (her og her). Dette kan betyde, at regulering af crotonylering i tarmcellers genom er vigtig for at forebygge kræft. Det fremhæver også den vigtige rolle, som gode bakterier og en sund kost spiller i denne proces.

Denne forskning blev muliggjort af støtte fra den bilaterale BBSRC-Brasilien-fond oprettet som led i en aftale mellem Research Councils UK (RCUK) og State of Säo Paulo Research Foundation (FAPESP) om at byde velkommen, tilskynde til og støtte forskningssamarbejde mellem Storbritannien og Brasilien.

Første forfatter, Rachel Fellows, sagde:"Kortkædede fedtsyrer er en vigtig energikilde for celler i tarmen, men vi har også vist, at de påvirker crotonylering af genomet. Crotonylering findes i mange celler, men det er særligt almindeligt i tarmen. Vores undersøgelse afslører, hvorfor dette er sagen ved at identificere en ny rolle for HDAC2. på tur, har været impliceret i kræft og tilbyder et interessant nyt lægemiddelmål, der skal studeres yderligere. "

Ledende videnskabsmand Dr. Patrick Varga-Weisz, sagde:"Vores tarm er hjemsted for utallige bakterier, der hjælper med fordøjelsen af ​​fødevarer såsom plantefibre. De fungerer også som en barriere for skadelige bakterier og uddanner vores immunsystem. Hvordan disse insekter påvirker vores celler er en vigtig del af disse Vores arbejde belyser, hvordan kortkædede fedtsyrer bidrager til reguleringen af ​​proteiner, der pakker genomet og, dermed, de påvirker genaktivitet."