一文吃透宿主菌群共进化,重新解读菌群功能

2021-08-03 21:25 来源: 小光教你做美食

Moeller说,微生物组驱动的生态位扩张会如何影响宿主的遗传进化,这是一个比较棘手的问题。他说,理论上,微生物组可以缓冲宿主对新栖息地或环境变化的反应,这“实际上会减缓宿主自身的适应性反应。”

“换句话说,如果在面临一个新的环境时,你的微生物组可以非常迅速地做出改变,消除任何适应新环境带来的负面影响,这会消除了宿主群体在适应(遗传)方面的所有选择压力。”

不过,从长远来看,微生物组提供的利用新资源或在新环境中生存的能力,可能会对宿主的进化产生相当不同的后果。例如,这种能力使得饮食多样化成为可能,从而促进了物种之间的共存,否则就会造成资源的相互竞争。

美国和马达加斯加的研究人员已经引用了这一假说,来帮助解释四种近亲狐猴物种共存的现象:该团队在最近的一项研究中表示,不同的肠道微生物组组合有助于狐猴消化特定的食物,促进不同的行为,帮助维持岛上的物种多样性。

Ley说,在其他情况下,微生物组可能扮演“垫脚石”的角色——在宿主基因组“接管”某功能之前,先为宿主提供这种新功能,而当这种功能被宿主基因组接管时,其往往会对动物产生益处。

Ley一直在研究后一种现象在人类身上可能出现的情况,她表示,最令人信服的例子是成年人保留了乳糖消化酶,Ley说:“成年期的饮食中仍然有乳糖,这是一种非常奇怪的异常现象,只有人类才有。”

大多数哺乳动物只有在婴儿时期才需要消化乳糖,在此之后,编码乳糖酶的LCT基因的表达就沉默了。但是在一些人群中,特别是在北欧,LCT基因的突变,导致了该基因在成年期也有表达。Ley和其他人提出,人类微生物组在这一变化中发挥了重要作用。

研究人员猜测,由于存在可以消化乳糖的肠道微生物,所以早期缺乏乳糖酶的成年人依然能够利用乳糖,甚至从中获得一些能量,,Ley说:“微生物可以像发酵其他糖一样发酵它。”

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