Тысячи генов обмениваются в микробных сообществах на поверхности сыра

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили, что виды микробов, живущие на сыре, передали друг другу тысячи генов. Они также выявили региональные "горячие точки", где происходят такие обмены, включая несколько геномных "островов", где обмен происходит между несколькими видами бактерий.

Ученые использовали корки фермерских сыров в качестве простой модельной системы для изучения микробиомов. Микробиомы играют ключевую роль во многих областях, включая здоровье человека.

Корки сыра предлагают новый способ изучения того, как гены в микробных сообществах передаются от одного организма к другому в процессе, известном как "горизонтальный перенос генов". Подробности исследования были опубликованы 25 июля в журнале eLife.

"Мы изучили геномы более 150 бактерий с сыра и обнаружили более 4000 генов, общих для разных видов бактерий, включая несколько крупных геномных островов, которые были общими для многих видов", — сказала Рэйчел Даттон.

Изучение горизонтального перена в естественном контексте сложно, так как требует исследования всего сообщества микробов, а не их по отдельности.

Значительный процент перенесенных генов был связан с функциями по приобретению питательных веществ, особенно железа, которого, как известно, не хватает на поверхности сыра. Конкуренция за железо — важная тема для микробов во многих средах, включая инфекции человека патогенными микробами.

"Горизонтальный перенос генов может влиять на конкуренцию за железо и, возможно, позволять 'жульничать' внутри смешанного сообщества", — отметила Даттон.

На основе новых результатов ученые теперь исследуют сложную динамику горизонтального переноса генов и то, как этот процесс разворачивается на сыре.

"Поскольку горизонтальный перенос генов распространен во многих микробных сообществах, включая важные для здоровья человека, мы теперь пытаемся изучить, как этот процесс влияет на жизнь и смерть микробов в сообществе", — сказала Даттон.