15:00 
Гены вашего «соседа по комнате» могут влиять на бактерии, живущие в вашем кишечнике, и наоборот, согласно исследованию на крысах, опубликованному сегодня в Nature Communications.
Исследование, проведенное на более чем четырех тысячах животных, показывает, что состав микробиома кишечника крыс формируется не только собственными генами особи, но и генами особей, с которыми они делят жизненное пространство.
Открытие раскрывает новый способ переплетения генов и социальной жизни: через обмен комменсальными кишечными микробами, которые перемещаются между людьми. Хотя гены не передаются между людьми, микробы могут. Исследование показало, что некоторые гены благоприятствуют определенным кишечным бактериям, и они могут распространяться при тесном социальном контакте.
"Это не волшебство, а скорее результат генетических влияний, распространяющихся на других через социальные контакты. Гены формируют кишечный микробиом, и мы обнаружили, что значение имеют не только наши собственные гены", - объясняет доктор Амели Боуд, исследователь Центра геномной регуляции в Барселоне и старший автор исследования.
Три новых генно-микробных звена у крыс
Микробиом кишечника — это совокупность триллионов микроорганизмов, живущих в пищеварительном тракте и играющих ключевую роль в пищеварении и общем состоянии здоровья. Хотя диета и лекарства, как известно, являются одними из основных факторов, влияющих на эти микробные экосистемы, вклад генетики установить сложнее.
У человека только два гена надежно связаны с кишечными бактериями. Ген лактазы определяет, могут ли взрослые особи переваривать молоко, и влияет на микробы, переваривающие молоко. Ген группы крови ABO также оказывает влияние посредством еще не открытых механизмов.
Могут существовать и другие генно-микробные связи, но это еще не подтверждено, поскольку природу и воспитание сложно разделить в реальном мире. Например, гены могут влиять на выбор диеты и образа жизни, что, в свою очередь, влияет на микробиом кишечника. Но семьи и друзья делят еду, дом и микробы, стирая грань между вкладом природы и воспитания в микробиом кишечника.
Вместо этого исследователи из Центра геномной регуляции и Калифорнийского университета в Сан-Диего обратились к крысам. Животные обладают многими особенностями биологии млекопитающих, но могут выращиваться в контролируемых условиях, например, обеспечивая всем одинаковую диету.
Все животные были генетически уникальными и происходили из одной из четырех разных когорт, каждая из которых содержалась в разных учреждениях в Соединенных Штатах и с разными порядками ухода, что позволило исследователям проверить, какие генетические эффекты сохраняются в различных средах.
Объединив генетические и микробиомные данные всех 4000 крыс, команда идентифицировала три генетические области, которые последовательно влияли на кишечные бактерии, несмотря на различия в условиях выращивания в четырех когортах.
Самая сильная связь была между геном St6galnac1, который добавляет молекулы сахара в слизь кишечника, и обилием Paraprevotella, бактерии, по мнению исследователей, питающейся этими сахарами. Он был обнаружен во всех четырех когортах.
Вторая область содержала несколько генов муцина, которые составляют защитный слизистый слой кишечника и были связаны с бактериями из группы Firmicutes. Третья область включала ген Pip, кодирующий антибактериальную молекулу, и была связана с бактериями семейства Muribaculaceae, распространенными у грызунов, а также встречающимися у людей.
Гены проводят социальную жизнь
Большой размер когорты позволил исследователям впервые оценить какая часть микробиома каждой крысы объясняется ее собственными генами, а какая генами других крыс, с которыми она живет.
Классическими примерами этого явления, также известного как косвенные генетические эффекты, являются когда гены матери формируют рост или иммунную систему ее потомства через среду, которую она обеспечивает.
Контролируемые условия исследования на крысах позволили исследователям изучить эти эффекты совершенно новым способом. Авторы исследования построили вычислительную модель, чтобы отделить генетическое воздействие на собственные микробы крысы от воздействия ее социальных партнеров.
