DNA Of Gut Microbes a une empreinte digitale unique

De nouvelles recherches suggèrent que l’ADN de la vaste collection de microbes dans l’intestin a une empreinte unique capable d’identifier les individus de la même manière que l’ADN humain.
Les chercheurs, de l’École de médecine de l’Université de Washington à St. Louis, au Missouri, aux États-Unis, et du Laboratoire européen de biologie moléculaire à Heidelberg, en Allemagne, parlent de leur étude, considérée comme la première à répertorier la variation génétique des microbes vivants. dans l'intestin, dans un article publié en ligne dans La nature le 5 décembre.

Le microbiome intestinal

Ces dernières années, nous avons commencé à mieux comprendre les microbes qui colonisent tous les coins et recoins du corps humain. Nous savons maintenant que notre "microbiome" comprend des milliards de micro-organismes qui sont 10 fois plus nombreux que les cellules humaines.
Et nous commençons à apprendre comment nos gènes microbiens fonctionnent avec nos gènes humains pour nous garder en bonne santé et, dans certains cas, causer des maladies.
Les microorganismes qui vivent dans l'intestin humain, le microbiome intestinal, extraient les nutriments des aliments, aident à synthétiser les vitamines, protègent contre les infections et produisent des composés qui réduisent l'inflammation.

Collection individualisée

George Weinstock est directeur associé de l’Institut du génome de l’Université de Washington et auteur correspondant du nouveau La nature étude. Dans un communiqué de presse, il décrit avec quelle surprise ils ont pu être identifiés par l’ADN collectif de nos microbes intestinaux.
"Cette collection est individualisée, complètement analogue à notre génome humain. Les différences dans la façon dont les individus réagissent à divers médicaments ou la manière dont ils utilisent des nutriments spécifiques peuvent être attribuées à la variation génétique de nos gènes microbiens et de nos gènes humains.," il explique.

Variation génétique des génomes microbiens

Pour leur étude, Weinstock et ses collègues ont analysé l'ADN microbien de 252 échantillons de selles prélevés chez 207 personnes aux États-Unis et en Europe participant à l'un des deux projets de catalogage du microbiome humain: le projet microbiome humain financé par les instituts nationaux. de la santé aux États-Unis et le projet de tractus intestinal humain (MetaHIT), financé par la Commission européenne.
Cependant, aucun de ces projets de grande envergure n'a examiné la variation génétique des génomes microbiens dans le corps.
Weinstock et ses collègues se sont concentrés sur 101 espèces de microbes communément trouvées dans l'intestin et ont identifié plus de 10 millions de différences à une lettre dans leur ADN collectif.
Et ils ont trouvé d'autres altérations de l'ADN, y compris des insertions, des délétions et des différences de structure.

L'ADN du microbiome intestinal reste stable au fil du temps

L'équipe a également découvert que l'ADN du microbiome intestinal reste stable avec le temps.
Ils ont pu le constater car 43 des participants avaient donné deux échantillons de selles à au moins un mois d'intervalle (dans la plupart des cas, le deuxième échantillon était prélevé six à douze mois après le premier).
Dans ces échantillons, les chercheurs ont constaté une faible variabilité de l'ADN microbien intestinal au fil du temps, même si les espèces de microbes elles-mêmes fluctuaient.
"Même après un an, nous pouvions encore distinguer les individus par la signature génétique de leur ADN microbien", déclare Weinstock.
"L'ADN microbien dans l'intestin est remarquablement stable, comme une empreinte digitale," il explique.

Le microbiome évolue avec nous

À partir du jour où nous sommes livrés au monde en tant que nouveau-nés, nous sommes colonisés par des microbes. Certains héritent de nos mères à la naissance, d'autres de l'environnement.
Le co-auteur Makedonka Mitreva, professeur adjoint de médecine à l'Institut du génome de l'Université de Washington, a déclaré:
"L'ADN de nos microbes est un enregistrement historique de l'évolution microbienne dans notre corps."
"Beaucoup de ces organismes nous auraient colonisés lorsque nous étions très jeunes et auraient grandi et évolué avec nous tout au long de notre vie", ajoute-t-elle.
Mais nous commençons seulement à comprendre comment cette vaste collection d'organismes façonne nos vies.
Les chercheurs qui étudient le microbiome intestinal suggèrent qu'un déséquilibre des bactéries peut entraîner des maladies comme le syndrome du côlon irritable et la maladie de Crohn.
Les bactéries intestinales peuvent même jouer un rôle dans l’obésité, selon une étude sur les animaux publiée dans Journal of Proteome Research en Février 2012 suggère.
Les scientifiques travaillant sur l'énorme projet de microbiome humain (HMP) des NIH ont maintenant cartographié tous les différents microbes qui vivent dans et sur un corps humain en bonne santé. En juin 2012, ils ont publié plusieurs articles dont deux en La nature et deux en PLoS ONE révélant un certain nombre de découvertes remarquables, y compris des preuves que des bactéries nocives peuvent vivre dans des corps sains et coexister avec leur hôte et d'autres microbes sans causer de maladie.
Mitreva dit qu'ils espèrent que de nouvelles études sur le microbiome intestinal aideront les scientifiques à découvrir comment manipuler leurs gènes pour améliorer la santé humaine et rendre les médicaments plus efficaces.
Des fonds du Laboratoire européen de biologie moléculaire, des subventions MetaHIT du septième programme-cadre de la Communauté européenne et des subventions du NIH ont permis de financer cette étude.
Écrit par Catharine Paddock PhD