ژنوم لاکتوباسیلوس جانسونی رمزگشایی شد

دستگاه گوارش انسان (MDT) یک محیط غنی از مواد مغذی است که توسط مجموعه بزرگ و پیچیده ای از میکروارگانیسم ها مستعمره شده است. میکروارگانیسم ها نقش مهمی در عملکرد و رشد روده ایفا می کنند. ترکیب میکرو فلورا بسته به سن و از قسمت روده ای به بخش روده دیگر متفاوت است. حاوی بیش از 500 گونه باکتری است. باکتری ها در هضم پلی ساکاریدها و پروتئین ها شرکت می کنند و مسئول بخش بزرگی از متابولیسم MDT هستند. آنها همچنین ویتامین ها، اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه و سایر مواد مغذی را برای میزبان خود تولید می کنند.

یک میکرو فلور متعادل و متنوع برای عملکرد سالم روده و دفاع در برابر پاتوژن های روده ضروری است. بنابراین، چندین گونه لاکتوباسیلوس، برخی بیفیدوباکترها و غذاهای تخمیر شده توسط آنها به طور گسترده به عنوان غذاهای پروبیوتیک به بازار عرضه می شوند. گروه Lactobacillus-Enterococcus 6% از ترکیب میکرو فلور مدفوع و 23% از میکرو فلور سکوم در محل اتصال بین روده کوچک و بزرگ را تشکیل می دهد. از بیش از 50 گونه شناخته شده لاکتوباسیلوس، "کمپلکس اسیدوفیلوس" که از 6 گونه نزدیک به هم مرتبط است، مورد توجه ویژه قرار گرفت زیرا گفته می شود این میکروارگانیسم ها دارای خواص پروبیوتیک هستند و به طور منظم از مدفوع و غشاهای مخاطی انسان جدا می شوند.

L. johnsonii NCC533 (L. acidophilus La1 سابق) در سال‌های اخیر به‌دلیل فعالیت‌های پروبیوتیکی آن (مدولاسیون ایمنی، مهار پاتوژن‌ها، اتصال به سلول‌های اپیتلیال) به شدت مورد مطالعه قرار گرفته است. اکنون ژنوم این باکتری توسط یک گروه تحقیقاتی از سوئیس (مرکز تحقیقات نستله) و ایالات متحده آمریکا (دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی، رالی و دانشگاه جورجیا، آتن) به طور کامل توالی یابی شده است.

ژنوم شامل 1.992.676 جفت باز است. آنچه قابل توجه است عدم وجود ژن برای سنتز اسیدهای آمینه، نوکلئوتیدهای پورین و اکثر کوفاکتورها (تیامین، اسید نیکوتینیک، ریبوفلاوین، بیوتین، کوبالامین، اسید پانتوتنیک، پیریدوکسین) است. در جبران، تعداد قابل توجهی از پرمازهای اسید آمینه غیرعادی و اغلب تکراری، پپتیدازها و ناقل‌های نوع فسفوترانسفراز یافت می‌شوند که نشان‌دهنده وابستگی شدید L. johnsonii NCC533 به میزبان یا دیگر ارگانیسم‌های روده‌ای آن است. توالی ژنوم همچنین ۱۲ پروتئین سطحی بزرگ و غیرعادی را پیش‌بینی می‌کند که ممکن است برای اتصال به سلول‌های اپیتلیال روده مهم باشند.

سه هیدرولاز نمک صفراوی (BSHs) و دو ناقل اسید صفراوی، که تصور می‌شود برای بقا در MDT مهم هستند، نیز شناسایی شدند. تصور می شود که BSH ها ادغام کلسترول یا صفرا را در غشای باکتری تسهیل می کنند، سیالیت یا بار را تغییر می دهند تا بر حساسیت به α-دفنسین ها و سایر مولکول های دفاعی میزبان تأثیر بگذارند. ژن‌هایی برای سنتز جدید پیریمیدین‌های dTMP، UMP و CMP وجود دارند، اما برای بیوسنتز پورین وجود ندارند. ژن هایی برای تبدیل اینوزین، گزانتین و هیپوگزانتین به IMP، GMP و AMP وجود دارد. بنابراین L. johnsonii NCC533 برای بسیاری از بلوک‌های ساختمانی، مطابق با نیازهای تغذیه‌ای آن، اکسوتروفیک است. وابستگی کامل به اسیدهای آمینه برون زا با تعداد و تنوع غیرمعمول زیادی از پروتئینازها، ناقل پپتیدها و پپتیدازها همراه است (بیش از 25 پپتیداز سیتوپلاسمی).

به طور کلی، به نظر می رسد L. johnsonii NCC533 در مقایسه با Bifidobacteria، Bacteroides و سایر باکتری های کولون با محیط MDT فوقانی سازگاری بیشتری دارد. با این حال، باید مشخص شود که آیا L. johnsonii یک جزء "واجب" MDT است یا دارای مخازن دیگری است. ژنوم L. johnsonii تا حد زیادی با ژنوم نزدیکترین خویشاوند آن L. gasseri یکسان است. ژن های متابولیسم پایه بیش از 94 درصد هویت توالی را نشان می دهند. توالی کامل ژنوم مبنایی را برای درک بهتر برهمکنش های مشترک با "انسان" میزبان فراهم می کند.

منبع: کولمباخ [KRÖCKEL]