Les nutriments essentiels passent entre les cellules via des «gènes sauteurs» –


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  • Vos bactéries intestinales ont autant besoin de vitamine B12 que vous. Bien que l’ADN soit généralement transmis du parent à l’enfant, de nouvelles recherches montrent que les bactéries intestinales transfèrent des gènes par le “sexe” afin de prendre leurs vitamines.

    Sans vitamine B12, la plupart des types de cellules vivantes ne peuvent pas fonctionner. En conséquence, il existe une forte concurrence pour cela dans la nature. Une nouvelle étude de l’UC Riverside démontre que les microbes intestinaux bénéfiques partagent la capacité d’acquérir cette précieuse ressource les uns avec les autres grâce à un processus appelé sexe bactérien.

    “Le processus implique qu’une cellule forme un tube à travers lequel l’ADN peut passer à une autre cellule”, a déclaré Patrick Degnan, microbiologiste à l’UCR et responsable de l’étude. “C’est comme si deux humains avaient des relations sexuelles, et maintenant ils ont tous les deux les cheveux roux.”

    Les scientifiques connaissent ce processus depuis des décennies et sa capacité à transférer ce que l’on appelle des «gènes sauteurs» entre les organismes. Jusqu’à présent, la majorité des exemples étudiés ont été chargés d’aider les cellules bactériennes à rester en vie lorsque les gens ingèrent des antibiotiques.

    “Nous sommes enthousiasmés par cette étude car elle montre que ce processus ne concerne pas uniquement la résistance aux antibiotiques. L’échange horizontal de gènes entre microbes est probablement utilisé pour tout ce qui augmente leur capacité à survivre, y compris le partage de la vitamine B12”, a déclaré Degnan.

    Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Rapports de cellule.

    Auparavant, Degnan a travaillé sur un projet dans lequel lui et ses collègues ont identifié un important transporteur responsable de l’introduction de B12 dans les cellules microbiennes de l’intestin. Plus récemment, il étudiait les gènes sauteurs, essayant d’identifier les types d’informations qu’ils transféraient. Rapidement, Degnan a reconnu les transporteurs de vitamine B12 comme étant la cargaison.

    Pour démontrer ce qu’ils soupçonnaient, Degnan et son équipe ont mélangé des bactéries qui pouvaient transporter la B12 et d’autres qui ne le pouvaient pas. Le fait d’être ensemble sur un plat a donné aux bactéries l’occasion de former un tube appelé pilule sexuelle qui a facilité le transfert. Après, ils ont identifié que les bactéries auparavant incapables de transporter la B12 étaient toutes encore vivantes et avaient acquis les gènes capables de transporter la B12.

    Ils ont fait une deuxième expérience examinant l’ensemble du génome de la bactérie.

    “Dans un organisme donné, nous pouvons voir des bandes d’ADN qui ressemblent à des empreintes digitales. Les destinataires des transporteurs B12 avaient une bande supplémentaire montrant le nouvel ADN qu’ils avaient obtenu d’un donneur”, a déclaré Degnan.

    Non seulement l’expérience a réussi dans des tubes à essai, mais aussi à l’intérieur de souris.

    Le type de bactéries intestinales bénéfiques utilisées dans l’étude sont les Bacteroides, qui résident dans le gros intestin de la plupart des gens. L’un de leurs services les plus importants aux humains consiste à décomposer les glucides complexes en énergie.

    “Les grosses et longues molécules des patates douces, des haricots, des grains entiers et des légumes traverseraient entièrement notre corps sans ces bactéries. Elles les décomposent afin que nous puissions en tirer de l’énergie”, a expliqué Degnan.

    Les bactéroïdes, ainsi que d’autres bactéries, confèrent également à nos intestins une couche barrière qui peut aider à empêcher les agents pathogènes d’envahir. Par exemple, des recherches antérieures menées par le co-auteur Ansel Hsiao, également à UC Riverside, montrent que certains humains ont des communautés de microbes dans leur intestin qui les rendent plus résistants au choléra.

    Apprendre à garder ces bactéries en bonne santé pourrait également être bénéfique pour les gens, compte tenu des services importants qu’ils rendent.

    “Il n’y a pas une seule façon d’avoir un microbiome sain, mais en général, avoir une communauté diversifiée de bactéries anaérobies est une chose saine et peut avoir des effets bénéfiques”, a déclaré Degnan.

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