Mempromosikan kelangsungan hidup bakteri menguntungkan di usus manusia

Bakteri usus sangat penting untuk kesehatan manusia, tetapi tidak cukup pengetahuan tentang faktor dan mekanisme yang membuat bakteri menguntungkan menjadi koloni yang sukses. Salah satu jenis bakteri yang paling umum di usus manusia adalah Bacteroides thetaiotaomicron, yang sering ditemukan pada orang sehat dan kurus. Uji klinis sedang dilakukan untuk mengobati beberapa penyakit dengan memodifikasi mikrobiota usus.

Peneliti Yale telah menemukan mekanisme baru untuk menjajah bakteri usus yang menguntungkan. Bacteroides thetaiotaomicron menanggapi kekurangan karbon dengan mengasingkan fragmen molekul untuk faktor transkripsi penting dalam kompartemen bebas membran.

Tim menunjukkan bahwa pengasingan faktor transkripsi meningkatkan aktivitasnya, memodulasi ekspresi ratusan gen bakteri, termasuk beberapa yang mempromosikan kolonisasi usus dan mengontrol jalur metabolisme pusat pada bakteri. Hasil ini mengungkapkan bahwa bakteri ‘baik’ menggunakan sekuestrasi partikel dalam kompartemen bebas membran sebagai strategi vital untuk mengkolonisasi usus mamalia.

Emilia Krypoto, postdoctoral fellow di lab Groizmann dan penulis utama studi dari Yale University mengatakan, “Salah satu hal yang muncul adalah ketika suatu organisme kekurangan karbon, ini adalah sinyal yang membantu menghasilkan sifat bertahan hidup yang baik di usus.”

Krypotou berhipotesis bahwa daerah yang berbeda akan memberikan keuntungan biofisik baru untuk faktor transkripsi yang penting bagi bakteri untuk bertahan hidup di usus. Teori tersebut telah berhasil diuji dalam serangkaian penelitian.

Dia berkata , Sebagian besar penelitian hanya melihat kelimpahan bakteri. Jika kita tidak memahami apa yang terjadi pada tingkat molekuler, kita tidak tahu apakah itu akan membantu.”

Groezmann Dia berkataDan Ide utama Krypotou adalah untuk menyimpulkan sifat baru dari faktor transkripsi bakteri – disebut Rho – berdasarkan wilayah tambahan. Faktor transkripsi diisolasi melalui proses yang dikenal sebagai pemisahan fase cair-cair, yang merupakan fenomena di mana-mana yang ditemukan di berbagai sel. termasuk Itu sel manusia.”

Groisman berkata, Fenomena ini sudah diketahui dengan baik tetapi biasanya dikaitkan dengan stres pada organisme eukariotik, seperti tumbuhan, hewan, dan jamur. Baru-baru ini, telah disadari bahwa hal itu juga dapat terjadi pada bakteri. Dalam kasus kami, kami menunjukkan bahwa itu terjadi pada bakteri usus komensal, yang mereka butuhkan untuk bertahan hidup di usus. Dapat dibayangkan bahwa jika organisme yang mengalami efek ini dimanipulasi, mungkin seseorang dapat meningkatkan organisme yang bermanfaat bagi manusia.”

Itu dapat memprediksi sifat-sifat baru dari faktor transkripsi bakteri Rho berdasarkan wilayah yang berbeda. Faktor transkripsi diasingkan melalui mekanisme yang dikenal sebagai pemisahan fase cair-cair, dan ditemukan di berbagai sel, termasuk sel manusia.

Mekanisme yang baru ditemukan ini dimana bakteri “baik” menjajah usus dapat membantu memacu pengembangan terapi probiotik baru untuk kesehatan usus.

Dengan menginduksi sekuestrasi molekul Rho di dalam kompartemen bebas membran, kelaparan karbon dan usus tikus meningkatkan aktivitas terminasi Rh, sehingga mengubah ekspresi banyak gen. Temuan ini juga menyoroti bagaimana satu domain yang diperoleh dalam protein yang sangat terkonservasi dapat memperluas sifat-sifatnya tanpa mengubah fungsi biokimia dasarnya dan sekarang memainkan peran penting dalam fisiologi organisme.

Referensi jurnal:

1. Emilia Krypoto, Xiaohui Gao, dkk. Bakteri membutuhkan pementasan untuk kebugaran di usus mamalia. Ilmu. DOI: 10.1126 / Sains. abn7229