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细菌DNA可以整合到人体

信息来源: 发布时间:2013-6-24

    日前,马里兰大学医学院(University of Maryland School of Medicine)的科学家们找到了细菌基因可偶然性地整合至人类基因组中的强力证据。研究发明,大约 1/3 的安康基因组中含有细菌 DNA 序列,而癌细胞中则更高。从而证明了来自细菌的侧向基因转移(Lateral Gene Transfer, LGT )

这项揭橥在《PLoS Computational Biology》上的钻研认为从细菌到人类的基因转移不单存在,何况以如下某种内容与细胞过度增殖无关:1、癌细胞基因组更易接纳细菌基因组;2、细菌基因发起了健康细胞向癌性细胞的更换。

细菌 DNA 整合至安康及癌性细胞

人类体内保留着数百万亿的细菌,它们彼其间进行着有轨则的 DNA 互换。但是认为人类 DNA 中也有细菌 DNA 的说法十分具有争议。 2001 年,对人类基因组进行初次测序的团队传播鼓吹他们创造了113例这样的横向基因转移,然而该说法后来被证伪。

研讨职员展现,2001 年的这个引人注方针“差错”在这个领域中激起了寒蝉效应。固然往后的钻研发明过好几例细菌与脊椎植物间的横向基因转移,然则很难再让人相信在人类基因组中也会发生这类景遇。

在这项新研讨中,科学家并无去探讨那些也曾成为人类基因组中永恒组成部门的细菌基因,而是探讨体细胞中微生物 DNA 的痕迹。

研讨人员对千人基因组工程悍然的数据进行剖析,缔造了超越 7000 多例来自细菌的 LGT ,这可以占了他们所研讨对象人数总数的 1/3。当他们对癌症基因组图谱(the Cancer Genome Atlas,TCGA)的序列发展解析时,他们发认识 691000 例 LGT ,其中 99.9% 来自于肿瘤样板。

研讨发明,正常髓性白血病细胞额外简单承受细菌序列。整合至人类基因组中的细菌序列有 1/3 来自于不动杆菌属(Acinetobacter),并插入在线粒体基因组中。

胃癌细胞中也含有少量的细菌DNA,尤其是假单胞菌属(Pseudomonas)。这类 DNA 大多插入在5个基因中,个中四个是原癌基因(proto-oncogene),也便是能导致癌症的基因。这种征兆突出了 LGT 与癌症发生之间的一种可能的联系关系。研究职员表现,在多个基因以及原癌基因中发现的这些整合,切实阐相熟这种景象的重要性。

细菌 DNA 与癌症的因果关系待证明

畴昔科学家们也曾晓得癌症发生的一个须要的诱因是病毒遗传精力的插入,而此次是初度发现来自细菌的 LGT 可能也是癌症一个诱因。

不过,钻研人员极为清楚这些钻研成效其实不能证实插入的细菌 DNA 就是癌症孕育发生的启事。

研究职员浮现,要证明这种因果关系,研究人员可以无益将细菌 DNA 插入到人类细胞中的相同身分以考证它们可否会酿成癌性细胞。不过,即使 LGT 会招致适量增殖,也很难用抗生从来阻止这类转移。

研究人员指出,横向基因转移在进化中很是必要,然而许多有关横向基因转移的发现都也曾被证实是很有问题的失误。而这项钻研进行了少许的检查,确保这些细菌序列既不是试验室造假,也不是来自于净化微生物。

这项研究批注横向基因转移在癌细胞中比在康健结构中更宽泛,20%的癌症类型尤其云云。如果这些细菌 DNA 的整合是实行室虚构进去的,那么它退休何机关样本中涌现的几率都应该是差距的。研讨团队还并重查看那些具有高覆盖度的读长序列。他们创造在全部这些读长中,横向基因转移的发生发火凡是不合的。


 

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