장내 미생물, 유전자 교환 통해 경쟁균 방어 시스템 무력화 성공
Seoul시카고 대학의 연구진은 Bacteroides fragilis를 포함한 장내 세균이 유전 물질을 교환하는 능력이 뛰어나 방어 전략을 변화시키는 데 도움을 준다는 사실을 발견했습니다. 이러한 유전자 교환은 인간 장내 미생물 군집의 행동 방식에 큰 영향을 미칩니다.
주요 발견 사항은 다음과 같습니다:
- 박테리아는 이동 유전자 요소를 활용해 그들의 공격 무기를 변경합니다.
- 이러한 요소의 전이는 강력한 방어 시스템을 무력화할 수 있습니다.
- GA1 및 GA2 유전 요소는 장내 박테리아 사이에서 빠르게 확산됩니다.
- 이러한 유전자 교환은 미생물의 경쟁력과 서식지 점유에 영향을 미칩니다.
연구에 따르면 B. fragilis가 GA1이라는 유전 요소를 획득하게 되면 GA3 T6SS라고 불리는 경쟁 박테리아를 효과적으로 제거하는 시스템을 더 이상 사용할 수 없습니다. 대신에, 다른 방식으로 박테리아와 싸우는 GA1 T6SS 시스템을 사용하게 됩니다.
유전적 변화로 인해 GA3 시스템에 의해 억제되던 특정 박테리아가 장내에서 번성할 수 있게 되었습니다. 새로운 GA1 시스템은 이러한 박테리아가 장내에서 다른 역할을 수행할 수 있도록 합니다. 이는 박테리아 간의 경쟁뿐만 아니라 장내 미생물군의 전반적인 건강과 안정성에도 영향을 미치기 때문에 중요합니다.
박테로이데스균은 유전 물질을 빠르게 교환하면서 환경 변화에 신속히 적응할 수 있습니다. 이러한 유전 교환은 장내 미생물이 해로운 세균으로부터 보호하는 능력이나 영양소를 처리하는 기능에 영향을 미칠 수 있습니다.
세균의 유전자 공유 방식 이해는 의료 치료에 중요합니다. 건강 문제 해결을 위해 세균 집단을 만들 때, 이들이 해로운 유전자를 획득하거나 전달하지 않도록 주의해야 합니다. 특히 장내 미생물군을 변화시킬 때, 치료의 안전성과 효과성을 유지하는 것이 필수적입니다.
이 연구는 장내 세균이 어떻게 상호작용하고 변화에 적응하는지를 탐구합니다. 이러한 미생물들이 유전 물질을 교환하는 방식에 대해 알게 되면, 장 건강을 치료하고 관리하는 새로운 방법을 개발할 수 있습니다. 연구 결과는 세균이 유전자를 교환하여 방어력을 변화시키는 과정을 보여주며, 우리 몸 안에서 이 미생물들이 끊임없이 변화하는 특성을 강조하고 있습니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1126/science.adj9504및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Madeline L. Sheahan, Katia Flores, Michael J. Coyne, Leonor García-Bayona, Maria Chatzidaki-Livanis, Andrea Q. Holst, Rita C. Smith, Anitha Sundararajan, Blanca Barquera, Laurie E. Comstock. A ubiquitous mobile genetic element changes the antagonistic weaponry of a human gut symbiont. Science, 2024; 386 (6720): 414 DOI: 10.1126/science.adj9504
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