Микробиом кишечника передает поведенческие черты потомству мышей независимо от генов

Микробы кишечника — важные партнеры, которые помогают переваривать пищу, вырабатывать витамины и тренировать иммунную систему. Они также могут передавать поведенческие черты потомству своего хозяина, по крайней мере, у мышей. Ученые из Института биологии Макса Планка в Тюбингене обнаружили, что микробиом мыши может изменить поведение животного всего за четыре поколения, независимо от его генов. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Эксперимент

Исследователи строго контролировали гены животных. Они взяли микробиоту кишечника от диких мышей и перенесли ее генетически идентичным стерильным мышам в лаборатории.

Затем они создали селекционную линию, последовательно выбирая двух мышей, которые меньше всего перемещались, и перенося их микробы в новую партию генетически идентичных стерильных мышей для следующего поколения. Ученые сосредоточились на двигательной активности, так как предыдущие тесты подтвердили, что это поведение сильно зависит от микробиома. Контрольная линия формировалась путем случайного выбора доноров.

Эта серийная передача микробов кишечника продолжалась четыре поколения. Использование стерильных мышей гарантировало, что любые изменения в поведении были вызваны именно отбором и передачей микробного сообщества.

Передача черт через микробы

Отбор на низкую активность успешно привел к снижению подвижности в течение четырех поколений. Анализ состава микробного сообщества показал, что это снижение активности было связано с повышенным уровнем бактерии Lactobacillus, которая производит вещество индолмолочная кислота (ILA). Исследователи также доказали причинно-следственную связь. Когда они независимо давали Lactobacillus или ILA другим мышам, этого было достаточно, чтобы подавить их двигательную активность.

Ключевой вывод: Исследование экспериментально демонстрирует, что отбор по признаку хозяина может приводить к изменениям этого же признака со временем исключительно через передачу микробиома, без какой-либо генетической эволюции у хозяина.