معرفی نویسنده

مریم رفیعی پور

دانشجوی ارشد رشته بیوانفورماتیک( دانشگاه تربیت مدرس)

ژن‌های ما باکتری‌های رودهٔ ما را شکل می‌دهند.

ژن‌های ما باکتری‌های رودهٔ ما را شکل می‌دهند.

میکروبیوم روده به هضم غذا، ایجاد ویتامین‌های اساسی و آموزش سیستم ایمنی بدن کمک می‌کند. بیشتر مطالعات نشان می‌‌دهد میکروبیوم رودهٔ ما همیشه در حال تغییر است و اساساً تحت تاثیر سبک زندگی ما قرار دارد؛ از جمله آنچه می‌خوریم و داروهایی که مصرف می‌کنیم. اما پژوهشگران دانشگاه نوتردام در مطالعه‌ای یک عامل ژنتیکی پیدا کرده‌اند که نقش بیشتری نسبت به آنچه قبلاً تشخیص داده بودند؛ در این مورد ایفا می‌کند.

 

آن‌ها با مطالعهٔ پروفایل میکروبیوم رودهٔ ۱۶۰۰۰ بابون، کشف کردند که بیشتر باکتری‌های موجود در میکروبیوم روده، قابل توارث هستند. این اطلاعات طی ۱۴ سال از جمعیت بابون‌های ساکن در پارک ملی کنیا جمع‌آوری شده‌است. این تیم همچنین دریافت که چندین ویژگی میکروبیوم قابل توارث در بابون‌ها در انسان نیز قابلیت توارث دارند.

 

در این مطالعه که به تازگی در Science منتشر شده‌، نشان داده شده‌است که این توارث با گذشت زمان، در فصول مختلف و با افزایش سن تغییر می‌کند.

 

الیزابت آرچی استاد گروه علوم زیستی و محقق اصلی این مطالعه گفته‌است: «محیط نقش مهمی در شکل‌گیری میکروبیوم نسبت به ژن‌ها دارد، اما نتایج این مطالعه ما را از این نظریه که ژن‌ها نقش بسیار کمی در میکروبیوم بازی می‌کنند دور می‌کند و به این ایده که ژن‌ها نقش نافذ (هر چند کوچک) دارند؛ نزدیک می‌کند.»

 

مطالعات قبلی در مورد میکروبیوم رودهٔ انسان نشان داده‌بود که فقط 5 تا 13 درصد از میکروب‌ها قابل توارث هستند، اما آرچی و تیمش حدس می‌زنند که این مقدار کم ناشی از رویکرد پژوهشی مطالعات قبلی است. در تمام مطالعات قبلی میکروبیوم‌ها را فقط در یک زمان اندازه‌گیری کرده‌اند.

 

در این تحقیق که اولین تحقیق است که وراثت‌پذیری میکروب‌ها را به صورت قطعی نشان می‌دهد؛ پژوهشگران از نمونه مدفوع ۵۸۵ بابون وحشی استفاده کردند، به طور متوسط بیش از ۲۰ نمونه از هر حیوان. پروفایل‌های میکروبیوم از نمونه‌ها تغییرات در رژیم غذایی بابون‌ها را بین فصول خشک و مرطوب نشان می‌دهد. نمونه‌های جمع‌آوری شده شامل اطلاعات دقیق در مورد میزبان، از جمله فرزندان شناخته شده، شرایط محیطی، رفتار اجتماعی، جمعیت شناسی و رژیم غذایی بود.

 

تیم تحقیقاتی دریافتند که ۹۷ درصد صفات میکروبیوم، از جمله تنوع کلی و فراوانی میکروب‌ها، قابل توارث است. با این وجود وقتی نمونه‌ها فقط در یک زمان مشخص آزمایش شوند، همانطور که در انسان انجام می‌شود، درصد وراثت‌پذیری بسیار کمتر به نظر می‌رسد؛ فقط تا ۵ درصد. این امر بر اهمیت مطالعهٔ نمونه‌ها از میزبان در طول زمان تأکید می‌کند.

 

آرچی می‌گوید: «این نشان می‌دهد بخشی از دلیل اینكه محققان در تحقیقات روی انسان، نتوانسته‌اند وراثت‌پذیری را پیدا كنند این است كه نمونهٔ مدفوع یک دهه از انسان‌ها را در فریزر ندارند. همچنین اطلاعات دقیق از میزبان اولیه را ندارند.»

 

این تیم شواهدی یافت که عوامل محیطی بر ویژگی وراثت‌پذیری در میکروبیوم روده تأثیر می‌گذارد. وراثت‌پذیری میکروبیوم معمولاً در فصل خشک نسبت به مرطوب ۴۸ درصد بیشتر بود، که ممکن است بتوان آن را با رژیم غذایی متنوع‌تر بابون‌ها در طول فصل بارندگی توضیح داد. بر اساس این مطالعه با افزایش سن، وراثت‌پذیری نیز افزایش می یابد.

 

از آن‌جا که تحقیقات همچنین تأثیر قابل توجهٔ محیط بر میکروبیوم‌های روده در بابون‌ها را نشان داده‌است، یافته‌های آن‌ها با مطالعات قبلی مطابقت دارد که اثرات زیست محیطی بر تغییر در میکروبیوم روده نقش بزرگ‌تری نسبت به اثرات ژنتیکی دارد. این تیم قصد دارد با ترکیب عوامل ژنتیکی و محیطی، درک خود را  از عوامل محیطی بهبود بخشد.

 

دانستن این‌که ژن‌های موجود در میکروبیوم روده قابل توارث هستند، راه را برای شناسایی میکروب‌هایی که در آینده توسط ژنتیک شکل می‌گیرند، باز می‌کند.  در آینده، درمان‌ها می‌توانند برای افراد براساس ترکیب ژنتیکی میکروبیوم روده تنظیم شوند.

 

پروژه Amboseli Baboon ، که از سال ۱۹۷۱ آغاز شد، یکی از طولانی‌ترین مطالعات در مورد نخستی‌های وحشی در جهان است. این پروژه بر بابون ساوانا، در اکوسیستم Amboseli در آفریقای شرقی که در شمال کوه کلیمانجارو واقع شده است، تمرکز دارد. تیم های تحقیقاتی صدها بابون را در طول زندگی آن‌ها در چندین گروه اجتماعی ردیابی کرده‌اند. محققان در حال حاضر حدود ۳۰۰ حیوان را رصد می‌کنند، اما اطلاعات مربوط به تاریخچهٔ زندگی بیش از ۱۵۰۰ حیوان را جمع‌آوری کرده‌اند.

 

منبع: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210708170331.htm

لینک مقاله: https://science.sciencemag.org/content/373/6551/181

کلید واژه ها: #میکروبیوم #ژن #وراثت #بیوانفورماتیک #کدکول