От Лорън Шенкман на 7 април 2010 г., 15:54

създадени

Американците нямат смелост за суши. Поне това е последицата от ново проучване, което установява, че японците съдържат ензими в чревните си бактерии, които им помагат да смилат водорасли - ензими, които липсват в Северна Америка. Нещо повече, японците може първо да са придобили тези ензими, като ядат бактерии, които процъфтяват върху водорасли в открития океан.

Mirjam Czjzek не се зае да сравнява междукултурните хранителни навици. Вместо това химикът от Station Biologique de Roscoff, на брега на Бретан във Франция, се интересуваше от това, което е необходимо, за да се смила парче водорасли. За разлика от сухоземните растения, въглехидратите, съставляващи водораслите, са осеяни с молекули сяра, така че са необходими специални ензими за тяхното разграждане.

За да разберат кои точно ензими са необходими, Czjzek и колегите се заеха с това, което тя нарича „търсене на съкровища в морския бактериален геном“. Изследователите са се фокусирали върху Zobellia galactanivorans, морска бактерия, за която е известно, че яде водорасли. Ловът откри пет гена в Z. galactanivorans, които изглежда кодираха ензими, които биха могли да разградят конкретните въглехидрати, открити в морските водорасли. Когато изследователите прехвърлиха тези гени на друга бактерия, принудена да яде въглехидрати от водорасли, те откриха, че два гена са особено активни.

Czjzek се чудеше къде другаде биха могли да ги дебнат тези гени. Затова тя използва изчислителен метод, известен като BLAST, за да сканира огромни банки метагеномни данни - геномите на бактериите, събрани от околната среда - за последователности, които съвпадат с двата гена на Z. galactanivorans. Точно тогава дойде изненадата.

„Всички, с изключение на една, са от морски бактерии“, казва Czjzek. "Единственото изключение. Идва от проби от човешки черва." Въпросната бактерия е известна като Bacteroides plebeius и е открита само при японци. Чудейки се дали ензимите са уникални за японски индивиди, екипът на Czjzek сравнява микробните геноми на 13 японци с тези на 18 северноамериканци. Пет от японските субекти са криели ензима, но сред северноамериканците „не намерихме нито един“, казва Czjzek, чийто екип съобщава за своите открития утре в Nature.

Къде бактериите в човешките черва биха могли да получат ензим за смилане на водорасли? Czjzek предполага, че е можело да го грабне от бактерии, които живеят в морските водорасли. Тя отбелязва например, че според данъчните регистри от 8-ми век н. Е. Водораслите са били използвани като начин на плащане в японското общество. "Това показва важността на този тип блага," казва Czjzek. С нори, водораслите, използвани за опаковане на суши или уакаме, зелени водорасли, често сервирани в мисо супа, консумирани ден след ден, бактериите в червата ще имат шанс да включат генетичен материал от морските си братовчеди. „Традиционно [японците] ядат [водорасли] сурови, а не стерилни,“ казва Czjzek. „Това прави контакта възможен.“

Способността да се хранят с няколко допълнителни въглехидрати може да са дали на тези чревни бактерии крак над хилядите им конкуренти, казва Czjzek. Това също може да помогне на техните човешки домакини. Тъй като чревните бактерии могат да изтласкват енергия от въглехидрати, които човешките ензими не могат да разграждат, тези адаптирани микроби може да помогнат на японците, които се хранят с водорасли, да получат повече храна от храненето си, отколкото северноамериканците, казва тя.

Учените смятат, че чревните бактерии могат да вземат гени от други микроби, процес, известен като страничен трансфер на гени, "но досега не е имало такъв ясен пример", казва Рут Лей, микробиолог от университета Корнел. „Мисля, че това е първата демонстрация на това как културата на хората е повлияла на [бактериите в] червата.“