Микробы хорошие и плохие. Наше здоровье и выживание в мире бактерий. Джессика Снайдер Сакс
бактерии могут напрямую управлять деятельностью клеток кишечника.
В девяностых годах, с появлением метода ДНК-микрочипов, в распоряжении Гордона оказалось новое мощное орудие для исследований в этой области. ДНК-микрочипы позволяют ученым одновременно проверять на предмет активности тысячи генов. Для этого используются тысячи помеченных флуоресцентными метками отрезков ДНК, расположенных в строго определенном порядке на сетке размером с предметное стекло44. В 2002 году в лаборатории Гордона использовали содержащий около 20 тысяч известных генов мыши “мышиный” микрочип и установили, что сотни из этих генов включаются, когда безмикробной мыши впервые вводят порцию B. theta45. Как и ожидал Гордон, среди этих генов было немало задействованных в процессах нормального созревания выстилки кишечника.
Кроме того, введение B. theta включало также мышиные гены, задействованные в синтезе особых транспортных молекул, необходимых клеткам кишечника для поглощения и использования многих питательных веществ, поставляемых им B. theta и родственными видами бактерий46. Все это усиливало складывавшееся у Гордона впечатление, что присутствие B. theta играет особенно важную роль в поддержании здоровья кишечника.
Команда Гордона завершила секвенирование всех 4779 генов B. theta, ответственных за синтез белков, в 2003 году – в тот же год, когда в рамках проекта “Геном человека” были секвенированы все гены Homo sapiens47. Исследователи выяснили, что более сотни своих генов B. theta использует для добычи непереваренных растительных углеводов, а еще 170 генов служат для расщепления этих углеводов на составляющие, которые может усвоить организм мыши (или человека). Кроме того, оказалось, что B. theta обладает сложным аппаратом, позволяющим отслеживать, какие питательные вещества доступны клетке в каждый момент времени, чтобы подбирать подходящие наборы биохимических инструментов для работы с ними.
Кроме того, секвенирование генома B. theta дало исследователям из лаборатории Гордона возможность получить ДНК-микрочип с генами этого микроорганизма, в дополнение к “мышиному” микрочипу. Теперь у них появился шанс выслушать обе стороны в биохимическом разговоре хозяина и микроба. В следующем, 2004 году они открыли, что главенствующее положение B. theta проявляется и за пределами кишечника. Исследователям удалось перехватить приказания, отдаваемые B. theta жировым клеткам брюшного отдела мыши48. При этом выяснилось, что B. theta останавливает синтез гормона, подавляющего образование жира, так называемого “индуцируемого голодом жирового фактора” – Fiaf (fasting-induced adipose factor). Данное открытие во многом объясняло одно сделанное ранее наблюдение. Когда безмикробным мышам вводили в глотку клетки B. theta, у животных немедленно начинал откладываться брюшной жир, и это притом, что они получали на 30 % меньше еды, а интенсивность обмена веществ у них повышалась так, что они сжигали почти на 30 % больше калорий. За четырнадцать дней жизни с B. theta мыши увеличивали свои запасы жира в среднем на 60 %.
“Мы