«Исследования показали, что у людей в кишечнике значительная часть микробов разделяется на членов семьи, но трудно ответить, сформирован ли наш микробиом в большей степени природой, например, те, которые мы унаследовали от нашей семьи, или воспитание, например, подобное. диеты, окружающая среда и поведение, которые разделяют семьи ", – сказала ведущий автор Лаура Гринейзен, научный сотрудник Колледжа биологических наук. "Многие болезни человека и другие показатели здоровья имеют генетический компонент. Количество и типы бактерий в кишечнике ничем не отличаются. Понимание наследственности кишечного микробиома поможет нам лучше связать гены, кишечник и здоровье."
Чтобы проверить достоверные данные, исследователи обратились к более чем 16000 образцов микробиома, собранным у 585 диких бабуинов в течение 14 лет.
Размер и поколенческий охват этих данных микробиома имеет решающее значение для понимания того, как на микробиом влияет генетика (i.е. наследуемость микробиома) – у человека пока не собирался.
В исследовании, опубликованном в журнале Science, команда проверила, как черты хозяина (e.грамм., возраст, пол), поведение (e.грамм., членство в социальной группе, уход за телом), диета, родословная и характеристики окружающей среды (e.грамм., сезон, год) предсказал 1034 признака кишечного микробиома.
Исследователи обнаружили, что:
в то время как предыдущие исследования на людях показали, что наследуемые таксоны кишечного микробиома (i.е., виды, семейство и класс организма) были необычными, 95% микробных таксонов передавались по наследству в популяции диких бабуинов;
оценки наследственности сильно и положительно коррелируют между людьми и бабуинами, что позволяет предположить, что признаки с низкой наследуемостью у бабуинов также могут передаваться по наследству – но остались незамеченными – у людей;
Наследственность микробиома динамична и зависит от контекста, так что наследуемость выше в засушливый сезон, с низким разнообразием рациона и у пожилых хозяев.
«Наши результаты качественно меняют взгляд на детерминанты состава микробиома», – сказал соавтор Ран Блехман, доцент Колледжа биологических наук. "От одного, в котором генотип хозяина не играет роли в большинстве таксонов микробиома, до того, в котором генотип хозяина почти всегда играет роль. В результате черты микробиома могут развиваться посредством естественного отбора на хозяине."
Исследователи заявляют, что это открывает дверь к идентификации отдельных микробов, которые в особенности формируются генетикой хозяина.
«В результате, если есть микробы, которые передаются по наследству и связаны с последствиями для здоровья, это позволит нам лучше понять генетическую основу этих результатов», – сказал Гренайзен. "Большая часть микробиома может быть видна естественному отбору в геноме хозяина."
Исследователи добавляют, что их результаты согласуются с прошлой работой: хотя роль генотипа хозяина универсальна, их окружение и поведение по-прежнему гораздо важнее, чем генетика, в формировании состава микробиома. Команда продолжит работу с набором данных о диких бабуинах, чтобы задать вопросы о драйверах и физиологических последствиях долгосрочных изменений микробиома.
Это исследование было поддержано финансированием Национальных институтов здравоохранения Университета Миннесоты. Постдокторантура по биологии
Стипендия, Институт демографических исследований Университета Дьюка и Институт глобального здравоохранения им. Экка Университета Нотр-Дам.