Mikrob "memerintah" gen manusia

Bakteria dalam usus menghalang fungsi enzim yang bertanggungjawab untuk menguruskan penyimpanan DNA.

Orang ramai telah lama mengetahui bahawa mikrob pencernaan mempunyai kesan langsung pada proses metabolik, perlindungan imun, dan kesan tidak langsung pada aktiviti otak. Mereka mungkin membuat pelarasan sendiri kepada struktur gen: atas sebab tertentu, sesetengah gen diaktifkan, manakala yang lain disekat. Bagaimanakah bakteria melakukan ini?

Pakar dari Universiti Babraham (UK) mendakwa bahawa mikroorganisma pencernaan mengubah aktiviti gen menggunakan asid lemak pendek, seperti asid butirik. Asid ini menghalang tindakan enzim tertentu, seperti histon deacytelases, yang mengawal gen manusia.

Asid bekerjasama dengan struktur protein lain yang dipanggil histon. Yang terakhir bertindak sebagai "penjaga" DNA. Interaksi histon dengan DNA adalah malar, tetapi dalam beberapa kes mereka "membungkus" DNA terlalu ketat atau, sebaliknya, terlalu lemah. Ini merumitkan pembacaan maklumat genetik oleh radas molekul tertentu.

Kekuatan histon "mengemas" DNA bergantung pada pengubahsuaian kimia. Setiap struktur selular mempunyai beberapa enzim yang menandakan histon dengan penanda tertentu, yang memaksa mereka untuk "membungkus" DNA dengan pelbagai darjah ketumpatan.

Antara enzim ini ialah histon deacytelases yang sudah kita kenali. Tugas mereka adalah untuk mengeluarkan penanda daripada histon. Walau bagaimanapun, kefungsian mereka juga bergantung kepada banyak faktor, seperti struktur molekul yang mematikan enzim ini. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa mikrob usus boleh menggunakan asid lemak untuk mematikan satu jenis histon deacytelase. Akibatnya, sejarah terus kekal "ditandai". Ikatan antara histon "ditanda" dan DNA berbeza daripada ikatan antara histon biasa - ia mempengaruhi aktiviti gen secara berbeza.

Ini boleh membawa kepada apa? Kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa aktiviti enzim yang tinggi meningkatkan risiko mengembangkan tumor ganas kolon: enzim menjejaskan aktiviti gen dalam struktur epitelium usus sehinggakan enzim tersebut berubah dan menjadi malignan. Eksperimen baru pada tikus telah menunjukkan bahawa jika tikus "dibersihkan" daripada bakteria usus, mereka mengalami peningkatan ketara dalam aktiviti enzim yang sama. Dari sini kita boleh membuat kesimpulan bahawa mikrob usus melindungi manusia daripada proses malignan dalam kolon. Walaupun kenyataan ini masih perlu disahkan oleh kajian lain.

Sebagai kesimpulan, harus dikatakan bahawa mikrob mensintesis asid lemak pendek yang jauh lebih penting jika seseorang makan lebih banyak makanan tumbuhan (terutamanya buah-buahan dan sayur-sayuran). Dalam erti kata lain, untuk kualiti kerja mikroorganisma dalam sistem pencernaan, mereka perlu sentiasa dibekalkan dengan produk tumbuhan. Kenyataan ini boleh menjadi hujah tambahan yang kuat: adalah perlu untuk makan makanan yang sihat dengan pengambilan buah-buahan dan sayur-sayuran yang mencukupi.

Kajian ini diterangkan secara terperinci dalam Nature Communications.