把持身材健康或生病的神秘“鑰匙”,并非只控制在人類自身的基因手中,人體內(nèi)的微生物基因也可能“大權(quán)獨攬”。昨天,“歐盟-中國科技周”發(fā)布30余項歐洲和中國科研團隊共同參與的明星科研合作項目。其中,丹麥哥本哈根大學(xué)客座教授、華大基因履行總裁王俊教授帶來了人類宏基因組學(xué)研究的最新消息:人體腸道菌共有300萬至500萬個基因,其DNA密碼已被完整破解。目前,研究人員正在斷定各基因功效,及其在不同疾病扮演的角色。
宏基因組備受關(guān)注
如果將地球生命的出生過程濃縮成一年,人類是“最后一秒”的事,而微生物則呈現(xiàn)在“第一秒鐘”。因此,要詳細懂得人體生物學(xué),不僅需要認識人體基因組,更需要對人體微生物宏基因組有很好的懂得。
人類總是和環(huán)境、身材甚至細胞中存在的微生物共同生活。人體中微生物的數(shù)量是身材細胞數(shù)量的十多倍,其基因編碼更是人體基因組的100倍。這些復(fù)雜、動態(tài)的微生物對人體生理、營養(yǎng)和免疫力有重要影響,人體微生物群落的混亂是導(dǎo)致疾病的重要因素。
懂得人體微生物群落的動態(tài)和本質(zhì)變更,是一項宏大的科學(xué)挑釁;定義這種動態(tài)的多樣性,為基因組學(xué)開辟了全新的發(fā)展范疇。為了完成這一目標(biāo),研究人員首先聚焦對人體健康有重要作用的腸道微生物群。歐盟第七框架協(xié)議投入1140萬歐元贊助了“人類腸道宏基因組打算”,我國華大基因是參與者中唯一的非歐盟研究機構(gòu),也是國內(nèi)唯一的入選者。
腸道菌群決定胖瘦?
“人體腸道共有1000至2000種微生物,菌群總重量有一兩公斤!蓖蹩≌f,該項目研究已進入第三年,成果發(fā)明,腸道細菌共有300多萬個基因,遠遠超出人類自身的2萬多個基因。這些基因分屬1000多種不同的細菌,每個人腸道中都有其中至少100多種細菌。約40%的細菌可在半數(shù)研究對象的腸道中找到。
腸道中許多細菌是有益的,它們幫助人體處理復(fù)雜的化合物,還可以生成氨基酸和維生素,因此腸道細菌的種類和數(shù)量與身材健康有著密切關(guān)系。目前,所有的腸道微生物基因已經(jīng)被測序完畢,接下來將通過深度測序和各種實驗,定義并描寫腸道宏基因組功效,斷定其與各種疾病之間的關(guān)系。
例如,胖人腸道內(nèi)有些微生物,瘦人體內(nèi)卻無。實驗中,研究人員將肥胖老鼠腸道內(nèi)的某些菌群,植入瘦老鼠體,瘦老鼠就會胖起來!吧钪校行┤嗽趺闯远疾慌,有些人吃點就胖,除了自身基因決定外,還有一個重要因素——腸道菌群。”王俊說明說,如果你愛吃肉,那肚子里的微生物也會愛吃肉,把肉消化完了,就會“吃”腸壁,一方面加強了腸道的通透性,另一方面也可能帶來肥胖。
同時,研究人員還在研究糖尿病與腸道微生物之間的關(guān)系。分組對照實驗顯示,糖尿病人的腸道內(nèi)確實存在兩種特有的微生物,“至于這兩種微生物是糖尿病的致病原因,還是糖尿病病程發(fā)展的成果,尚需進一步研究。”(記者 馬亞寧 實習(xí)生 齊旭)
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