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Dissezione delle componenti genetiche di adattamento di Escherichia coli all'intestino del mouse

 

Le nuove visioni dei meccanismi evolutivi che facilitano l'adattamento notevolmente veloce dei batteri intestinali all'interno del loro ambiente naturale sono fornite nell'emissione di gennaio della genetica di PLoS dai ricercatori da INSERM e dall'AICN all'università Parigi Cartesio.

Usando i mouse esenti da germi - un sistema semplificato ma ecologicamente relativo - gli autori hanno analizzato l'adattamento intestinale di uno sforzo batterico di modello, Escherichia coli MG1655. Escherichia coli è naturalmente residente all'interno dell'intestino e di quello mammiferi adulti dei primi batteri colonizzare l'intestino umano alla nascita. L'intestino mammifero è quindi un luogo privilegiato per studiare come lo co-sviluppo fra gli ospiti ed i trilioni dei batteri che formano la flora commensale ha modellato il genoma di ogni socio ed ha promosso lo sviluppo delle interazioni mutualistic.

I batteri commensali si depositano su tutte le superfici esposte il più prominente alla parte esterna ma in nostro intestino in cui sviluppano un alto livello di interdipendenza con il loro ospite. Il lavoro recente ha indicato come questi batteri possono urtare sulla nostra salute modulando le nostre funzioni metaboliche e difese immuni. Molto di meno è conosciuto su come i batteri commensali si adattano all'aperto ed ecosistema costantemente cambiante rappresentato dal nostro intestino.

La colonizzazione intestinale dei mouse esenti da germi da Escherichia coli è stata seguita dalla selezione molto veloce dei batteri che trasportano le mutazioni in un regolatore matrice che comandi e coordina l'espressione oltre di 100 geni dell'obiettivo. Il vantaggio selettivo importante ha conferito dalle mutazioni è stato riferito con i loro effetti cumulativi ed indipendenti sui geni che regolano la motilità e la permeabilità batteriche.

Questi risultati indicano che i regolatori globali possono evolversi per coordinare le attività fisiologiche necessarie per adattamento agli ambienti complessi e che le mutazioni offrono un meccanismo genetico complementare per registrare la scala della regolazione fisiologica controllata da questi regolatori negli ambienti distinti.

Mentre questo studio rende un modello interessante per analizzare come i batteri intestinali possono adattarsi al loro ospite, lo sforzo degli autori che rappresenta un sistema ecologico semplificato ha paragonato alla complessità che prevale all'interno dell'intestino umano. I lavori futuri saranno necessari da valutare come i batteri commensali possono adattarsi al loro ospite mentre simultaneamente fanno concorrenza alle centinaia di altre specie batteriche presentano nel sistema microecological intestinale.

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Citazione: Giraud A, Arous S, Gaboriau-Routhiau V, De Paepe M, Bambou JC, ed altri (2008) dissecante le componenti genetiche di adattamento di Escherichia coli all'intestino del mouse. PLoS Genet 4 (1): e2. doi: 10.1371/journal.pgen.0040002

INFORMAZIONI DI CONTATTO: Antoine Giraud; INSERM, U571, Université Parigi Cartesio; +46 18 4714604; antoine.giraud@imbim.uu.se

Diniego

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