43
Falus András Mikrobiom, az immunrendszer iskolája

Mikrobiom, az immunrendszer iskolája · 2016. 5. 13. · Mikrobiom kutatás egypetéjű ikrekben -- kimutatható egy számottevő közös “core” mikrobiota, de az ikrek között

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • Falus András

    Mikrobiom, az immunrendszer iskolája

  • Szimbionta mikrobák

  • A magasabbrendű szervezet, mint komplex

    ökoszisztéma- metagenomika

    „Ember-eredetű” sejt (~1014):

    80-100 x több mikrobiális sejt (~1016)

    ??

    Emberben 23-25.000 gén

    Mikrobiális gén: 8,000,000

  • 80 000 bac faj emberben metagenom : 350x „core” human genom

    Qin et al, Nature March 2010

  • Korábbi metodikai korlát megszűnt

    • A baktériumok 90%-a nem tenyészthető

    • Új generációs szekvenálás

    • 16S rRNS alapján adatbázisok-filogenetikai törzsfa

    • Operational Taxonomic Units (OTU)

  • main genera

    others next to main genera

    +ve

    -ve

    correlation

    Specifikus bakteriális hálózatok;

    pozitív és negatív korrelációk

  • Honnan származik a mikrobiom?

  • A mikrobiális összetétel lokalizáció

    függő

    Dorit RL. American Scientist. 2014 Sept-Oct 102;5,330.

  • Bélmikrobiom (törzsek) változása idő és

    noxa hatására 16S rRNS meghatározás metagenomika

    Noora Ottman et al.Front Cell Infect Microbiol. 2012; 2: 104.

    Proteobacteria:

    pseudomonas,

    enterobacteriaceae

    Firmicutes:

    streptococcus,

    staphylococcus,

    enterococcus,

    clostridium

  • SCFA: short chain fatty acids

  • Bél mikrobiom

    • Nagyon instabil, folyamatos változás

    • E. coli: 20-30 % genetikai eltérés E.coli-k között (humán- csimpánz között : < 1 %

  • Teljes parenterális táplálás asszociált

    dysbacteriosis és gyulladás

    Eiichi A. Miyasaka et al. J Immunol. 2013 June 15; 190(12): 6607–6615.

    Nyálkahártya-asszociált mikrobióták

  • Three dermal microenvironments

    (A) sebaceous, (B) humid, (C) dry areas

    Most frequent bacterial groups:

    1, Actinobacteria

    2, Firmicutes

    3, Proteobacteria

    4, Bacteroidetes

    Bőr-mikrobiom

  • Includes bacteriophages

    Individual (similarities in twins and mother-child pairs)

    Very stabile (< 5% change/year)

    Many antibiotics resistance genes

    Vírusok-virom

  • Michelle Hong és munkatársai: A hepatitis B vírus mint szimbionta

    2015. március 31.

    Nature Communications-ben megjelent tanulmány szerzői: ha a magzat

    hepatitis B vírus fertőzésnek van kitéve, immunrendszere jobban fejlődik,

    aminek következtében a csecsemő jobban ellen tud állni a bakteriális

    fertőzéseknek.

    : Trained immunity in newborn infants of HBV-infected mothers

    A HBV-expozíciónak kitett újszülöttek szervezetében kialakuló citokin-

    környezet vezet a Th1-sejtek és az immunrendszer éréséhez, az

    immunsejtek epigenetikusan mediált újraprogramozása következik be,

    (hasonló: egér és a perzisztensen fennáló Herpes simplex vírus infekció esetén

    (Barton, E. S. et al.)

    Hepatitis B, mint szimbionta vírus?

    http://www.nature.com/ncomms/2015/150325/ncomms7588/full/ncomms7588.htmlhttp://www.nature.com/ncomms/2015/150325/ncomms7588/full/ncomms7588.htmlhttp://www.nature.com/ncomms/2015/150325/ncomms7588/full/ncomms7588.htmlhttp://www.nature.com/ncomms/2015/150325/ncomms7588/full/ncomms7588.html

  • A mikrobiom funkciói

    • Funkció

    – Metabolikus

    • Lebontás, erjesztés, felszívódás

    • SCFA , vitaminok (B, K) szintézise

    – Immun

    • Az immunrendszer érése

    • Allergiák kivédése

    – C.diff, Staph.aureus>Bacteroides, Bifidobacteria

    • A pathogen mikrobiális flóra visszaszorítása

    – Neuroaktív: bél-agy tengely

    • Stresszre adott válasz, idegrendszeri fejlődési zavarok

    – Endocannabinoid rendszer » obezitás

    – -................

    ????????

    Peterson CT et al. Clin Exp Immunol. 2015 Mar;179(3):363-77.

  • MICROBIOME AND IMMUNE REGULATORY NETWORKS

    Segmented filamentous bacs are proiflammatory

  • Stuart et al Nature Immunol. 2013

  • A lokális és szisztémás mikrobiom

    által befolyásolt klinikai állapotok:

    -- gastroenterológiai kórképek (Crohn, UC)

    -- a dohányzással kapcsolatos tüdőbetegségek

    (TGFb, IL-6, IL-13)

    -- obesitás (adipokinek)

    -- neurológiai és pszichiátriai CNS funkciók (serotonin)

    (pl. depresszió)

    -- carcinogenesis (SCFA, epesavak)

    -- sepsis, lokális gyulladások (pl. gingivitis)

    -- diabetes (I.,II.)

    -- rheumatoid arthritis

    -- atopiás dermatitis

  • Metagenomic map in IBDs

    d = 0.1

    Canonical weights

    d = 0.1

    Dorea.f ormicigenerans

    Bacteroides.v ulgatus.ATCC.8482

    Bacteroides.sp..9_1_42FAA

    Faecalibacterium.prausnitzii.SL3.3

    Roseburia.intestinalis.M50.1

    Bacteroides.unif ormis

    Bacteroides.sp..2_1_7

    Coprococcus.comes.SL7.1

    Clostridium.sp.SS2.1

    unknown.sp.SS3.4

    Eubacterium.rectale.M104.1

    Dorea.longicatena

    Bacteriodes.xy lanisolv ens.XB1A

    Collinsella.aerof aciens

    Alistipes.putredinis Bacteroides.sp..4_3_47FAA

    Bacteroides.sp..D4

    Bacteroides.dorei

    Ruminococcus.sp.SR1.5

    Bacteroides.sp..2_2_4

    Bif idobacterium.longum.subsp..inf antis.CCUG.52486

    Eubacterium.hallii

    Bacteroides.ov atus Parabacteroides.merdae

    Bif idobacterium.adolescentis

    Ruminococcus.torques.L2.14

    Bacteroides.thetaiotaomicron.VPI.5482

    Bacteroides.sp..D1

    Parabacteroides.distasonis.ATCC.8503

    Eubacterium.siraeum.70.3

    Ruminococcus.obeum.A2.162

    Ruminococcus.bromii.L2.63 Bif idobacterium.bif idum.NCIMB.41171

    Bacteroides.caccae

    Bacteroides.eggerthii Streptococcus.thermophilus.LMD.9 Bacteroides.stercoris

    Bacteroides.coprocola

    Prev otella.copri

    Bacteroides.f ragilis.3_1_12

    Clostridium.bolteae Eubacterium.v entriosum

    Eubacterium.bif orme

    Bacteroides.f inegoldii

    Bacteroides.plebeius Clostridium.bartlettii

    Escherichia.coli.O157.H7.str..EC4115

    Holdemania.f ilif ormis

    Clostridium.sp.M62.1

    Ruminococcus.gnav us

    Ruminococcus.lactaris

    Bacteroides.capillosus Clostridium.sp.L2.50

    Subdoligranulum.v ariabile

    Desulf ov ibrio.piger.ATCC29098

    Catenibacterium.mitsuokai

    Bif idobacterium.pseudocatenulatum

    Clostridium.leptum

    Parabacteroides.johnsonii

    Methanobrev ibacter.smithii.DSM2375

    Anaerotruncus.colihominis

    Bif idobacterium.animalis.subsp..lactis.AD011

    Bacteroides.cellulosily ticus

    Bif idobacterium.catenulatum Clostridium.sy mbiosum

    Gordonibacter.pamelaeae.gen.nov .sp.Nov

    Akkermansia.muciniphila.ATCC.BAA.835

    Mitsuokella.multacida Clostridium.nexile Blautia.hy drogenotrophica

    Coprococcus.eutactus

    Clostridium.asparagif orme

    Blautia.hansenii

    Anaerostipes.caccae

    Bacteroides.intestinalis

    Clostridium.spirof orme

    Bacteroides.pectinophilus

    Bacteroides.coprophilus

    Streptococcus.gordonii.str..Challis.substr..CH1

    Clostridium.ramosum

    Megamonas.hy permegale.ART12.1

    Streptococcus.pneumoniae.Hungary 19A.6

    Eubacterium.dolichum

    Lactobacillus.delbrueckii.subsp..bulgaricus.ATCC.11842

    Clostridium.scindens

    Mollicutes.bacterium.D7

    Buty riv ibrio.crossotus

    Enterococcus.f aecalis.TX0104

    Haemophilus.inf luenzae.86.028NP

    Enterobacter.cancerogenus

    Lactobacillus.sakei.subsp..sakei.23K Lactobacillus.saliv arius.ATCC.11741

    Bif idobacterium.brev e

    Bif idobacterium.dentium Collinsella.stercoris

    Streptococcus.inf antarius

    Streptococcus.mutans.UA159

    Lactobacillus.acidophilus.NCFM Fusobacterium.nucleatum.subsp..nucleatum.ATCC.25586 Lactobacillus.gasseri.ATCC.33323

    Lactobacillus.f ermentum.IFO.3956

    Proteus.mirabilis.HI4320

    Lactobacillus.casei.BL23

    Helicobacter.pullorum.MIT.98.5489 Bif idobacterium.angulatum

    Klebsiella.pneumoniae.342

    Collinsella.intestinalis

    Escherichia.f ergusonii.ATCC.35469 Actinomy ces.odontoly ticus

    Lactococcus.lactis.subsp..cremoris.MG1363

    Streptococcus.sanguinis.SK36

    Campy lobacter.hominis.ATCC.BAA.381

    Pediococcus.pentosaceus.ATCC.25745

    Clostridium.methy lpentosum

    Bry antella.f ormatexigens

    Buty riv ibrio.f ibrisolv ens.16.4

    Citrobacter.sp..30_2

    Methanosphaera.stadtmanae.DSM.3091

    Clostridium.hy lemonae

    Clostridium.sp..7_2_43FAA

    Enterococcus.f aecalis.TX1332

    Porphy romonas.gingiv alis.ATCC.33277

    Pseudomonas.aeruginosa.LESB58

    Citrobacter.sp

    Enterobacter.sp..638

    Desulf ov ibrio.v ulgaris.str...Miy azaki.F.

    Haemophilus.parasuis.SH0165

    Pasteurella.multocida.subsp..multocida.str..Pm70

    Leuconostoc.mesenteroides.subsp..mesenteroides.ATCC.8293

    Citrobacter.koseri.ATCC.BAA.895

    Clostridium.perf ringens.ATCC.13124

    Campy lobacter.concisus.13826

    Enterococcus.sp.7L76 Trophery ma.whipplei.str..Twist

    Candidatus.Sulcia.muelleri.GWSS Clostridium.dif f icile.630

    Lactobacillus.hilgardii.ATCC.8290

    Lactobacillus.reuteri.SD2112

    Salmonella.enterica.subsp..enterica.serov ar.Heidelberg.str..SL476

    Finegoldia.magna.ATCC.29328

    Streptococcus.suis.05ZYH33

    Thermoanaerobacter.sp..X514

    Actinobacillus.pleuropneumoniae.serov ar.7.str..AP76

    Anaerof ustis.stercorihominis Clostridium.phy tof ermentans.ISDg

    Proteus.penneri

    Streptococcus.py ogenes.MGAS10750 Lactobacillus.ultunensis.DSM.16047 Lactobacillus.helv eticus.DPC.4571

    Lactobacillus.johnsonii.NCC.533 Lactobacillus.paracasei.subsp..paracasei.ATCC.25302

    Anaerococcus.hy drogenalis Bif idobacterium.gallicum

    Enterobacter.sakazakii.ATCC.BAA.894

    Staphy lococcus.saprophy ticus.subsp..saprophy ticus.ATCC.15305

    Canonical weights

    Variables

    Dorea.f ormicigenerans

    Bacteroides.v ulgatus.ATCC.8482

    Bacteroides.sp..9_1_42FAA

    Faecalibacterium.prausnitzii.SL3.3

    Roseburia.intestinalis.M50.1

    Bacteroides.unif ormis

    Bacteroides.sp..2_1_7

    Coprococcus.comes.SL7.1

    Clostridium.sp.SS2.1

    unknown.sp.SS3.4

    Eubacterium.rectale.M104.1

    Dorea.longicatena

    Bacteriodes.xy lanisolv ens.XB1A

    Collinsella.aerof aciens

    Alistipes.putredinis Bacteroides.sp..4_3_47FAA

    Bacteroides.sp..D4

    Bacteroides.dorei

    Ruminococcus.sp.SR1.5

    Bacteroides.sp..2_2_4 Bif idobacterium.longum.subsp..inf antis.CCUG.52486

    Eubacterium.hallii

    Bacteroides.ov atus Parabacteroides.merdae Bif idobacterium.adolescentis

    Ruminococcus.torques.L2.14

    Bacteroides.thetaiotaomicron.VPI.5482

    Bacteroides.sp..D1

    Parabacteroides.distasonis.ATCC.8503

    Eubacterium.siraeum.70.3

    Ruminococcus.obeum.A2.162

    Ruminococcus.bromii.L2.63 Bif idobacterium.bif idum.NCIMB.41171

    Bacteroides.caccae

    Bacteroides.eggerthii Streptococcus.thermophilus.LMD.9

    Bacteroides.stercoris

    Bacteroides.coprocola

    Prev otella.copri

    Bacteroides.f ragilis.3_1_12

    Clostridium.bolteae Eubacterium.v entriosum

    Eubacterium.bif orme

    Bacteroides.f inegoldii

    Bacteroides.plebeius Clostridium.bartlettii

    Escherichia.coli.O157.H7.str..EC4115

    Holdemania.f ilif ormis

    Clostridium.sp.M62.1

    Ruminococcus.gnav us

    Ruminococcus.lactaris

    Bacteroides.capillosus Clostridium.sp.L2.50

    Subdoligranulum.v ariabile

    Desulf ov ibrio.piger.ATCC29098 Catenibacterium.mitsuokai

    Bif idobacterium.pseudocatenulatum

    Clostridium.leptum

    Parabacteroides.johnsonii

    Methanobrev ibacter.smithii.DSM2375

    Anaerotruncus.colihominis

    Bif idobacterium.animalis.subsp..lactis.AD011

    Bacteroides.cellulosily ticus

    Bif idobacterium.catenulatum Clostridium.sy mbiosum Gordonibacter.pamelaeae.gen.nov .sp.Nov

    Akkermansia.muciniphila.ATCC.BAA.835

    Mitsuokella.multacida Clostridium.nexile

    Blautia.hy drogenotrophica

    Coprococcus.eutactus

    Clostridium.asparagif orme

    Blautia.hansenii Anaerostipes.caccae

    Bacteroides.intestinalis

    Clostridium.spirof orme

    Bacteroides.pectinophilus

    Bacteroides.coprophilus

    Streptococcus.gordonii.str..Challis.substr..CH1

    Clostridium.ramosum

    Megamonas.hy permegale.ART12.1

    Streptococcus.pneumoniae.Hungary 19A.6

    Eubacterium.dolichum

    Lactobacillus.delbrueckii.subsp..bulgaricus.ATCC.11842

    Clostridium.scindens

    Mollicutes.bacterium.D7

    Buty riv ibrio.crossotus

    Enterococcus.f aecalis.TX0104

    Haemophilus.inf luenzae.86.028NP

    Enterobacter.cancerogenus Lactobacillus.sakei.subsp..sakei.23K Lactobacillus.saliv arius.ATCC.11741

    Bif idobacterium.brev e

    Bif idobacterium.dentium Collinsella.stercoris

    Streptococcus.inf antarius

    Streptococcus.mutans.UA159

    Lactobacillus.acidophilus.NCFM Fusobacterium.nucleatum.subsp..nucleatum.ATCC.25586 Lactobacillus.gasseri.ATCC.33323

    Lactobacillus.f ermentum.IFO.3956

    Proteus.mirabilis.HI4320

    Lactobacillus.casei.BL23 Helicobacter.pullorum.MIT.98.5489 Bif idobacterium.angulatum

    Klebsiella.pneumoniae.342

    Collinsella.intestinalis

    Escherichia.f ergusonii.ATCC.35469 Actinomy ces.odontoly ticus

    Lactococcus.lactis.subsp..cremoris.MG1363

    Streptococcus.sanguinis.SK36

    Campy lobacter.hominis.ATCC.BAA.381

    Pediococcus.pentosaceus.ATCC.25745

    Clostridium.methy lpentosum

    Bry antella.f ormatexigens

    Buty riv ibrio.f ibrisolv ens.16.4

    Citrobacter.sp..30_2

    Methanosphaera.stadtmanae.DSM.3091

    Clostridium.hy lemonae

    Clostridium.sp..7_2_43FAA

    Enterococcus.f aecalis.TX1332

    Porphy romonas.gingiv alis.ATCC.33277

    Pseudomonas.aeruginosa.LESB58

    Citrobacter.sp

    Enterobacter.sp..638

    Desulf ov ibrio.v ulgaris.str...Miy azaki.F.

    Haemophilus.parasuis.SH0165 Pasteurella.multocida.subsp..multocida.str..Pm70

    Leuconostoc.mesenteroides.subsp..mesenteroides.ATCC.8293

    Citrobacter.koseri.ATCC.BAA.895

    Clostridium.perf ringens.ATCC.13124

    Campy lobacter.concisus.13826

    Enterococcus.sp.7L76 Trophery ma.whipplei.str..Twist

    Candidatus.Sulcia.muelleri.GWSS Clostridium.dif f icile.630

    Lactobacillus.hilgardii.ATCC.8290

    Lactobacillus.reuteri.SD2112

    Salmonella.enterica.subsp..enterica.serov ar.Heidelberg.str..SL476

    Finegoldia.magna.ATCC.29328

    Streptococcus.suis.05ZYH33

    Thermoanaerobacter.sp..X514

    Actinobacillus.pleuropneumoniae.serov ar.7.str..AP76

    Anaerof ustis.stercorihominis Clostridium.phy tof ermentans.ISDg

    Proteus.penneri

    Streptococcus.py ogenes.MGAS10750 Lactobacillus.ultunensis.DSM.16047 Lactobacillus.helv eticus.DPC.4571 Lactobacillus.johnsonii.NCC.533 Lactobacillus.paracasei.subsp..paracasei.ATCC.25302

    Anaerococcus.hy drogenalis Bif idobacterium.gallicum

    Enterobacter.sakazakii.ATCC.BAA.894

    Staphy lococcus.saprophy ticus.subsp..saprophy ticus.ATCC.15305

    Variables

    02

    46

    Eigenvalues

    d = 5

    Scores and classes

    N:N

    Y:CD

    Y:UC

    Axis1 Axis2

    Axis3

    Inertia axes

    d = 2

    Classes

    N:N

    Y:CD

    Y:UC

    p-value: 0.031 Crohn Patients

    UC Patients

    Healthy Controls

    Qin et al, Nature March 2010

  • IBD is driven by T cells

    mucosal homeostasis

    cytokine production by regulatory (TReg) T cells supresses pro-inflammatory responses

    mucosal inflammation

    increased production of pro-inflammatory cytokines by T helper (TH) cells

    TH1, TH2,

    TH17 TReg

    TNF, IFNγ, IL-17

    TReg transfer can prevent the

    induction of experimental colitis

    adapted from Bouma and Strober, Nat rev Immunol., 2003 and Vignali et al., Nat rev Immunol., 2008

  • Dohányzás és krónikus tüdőbetegségek

    miscolonization

    miscolonization

  • Cox, L. M. & Blaser, M. J. (2014) Antibiotics in early life and obesity

    Nat. Rev. Endocrinol. doi:10.1038/nrendo.2014.210

  • Mikrobiom kutatás egypetéjű ikrekben

    -- kimutatható egy számottevő közös “core” mikrobiota, de az ikrek között

    számottevő eltérések figyelhetők meg. Ha az ikerpárok egyik tagja elhízott,

    esetében a mikrobiota diverzitása csökkent sovány ikertestvéréhez képest

    (Turnbaugh és mtsai, 2011).

    -- A metabolikus állapot meghatározó szerepére utalnak (Ridaura és mtsai, 2013)

    közös ketrecben tartott egerekben végzett széklet-transzplantációs kísérletek is.

    -- Nemrég egypetéjű ikrekben kimutatták (Goodrich és mtsai, 2014), hogy egy újonnan

    felfedezett, elsősorban az alacsony BMI-vel jellemezhető sovány személyekben

    kimutatható baktérium faj (Christensenellaceae), kolonizációja szignifikáns genetikai

    kötődést mutat. Ismert, hogy a mikrobiomban jellegzetes baktérium társulások

    fordulnak elő, egy ilyen genetikailag befolyásolt hálózat középpontjában áll a

    Christensenellaceae faj.

    Ez az eredmény felveti annak lehetőségét, hogy a genetikai meghatározottság nem

    egyformán érvényes a mikrobiom minden mikróbájára.

    Ugyanez a munkacsoport Tim Spector vezetésével az angliai ikerregisztert

    felhasználva 543 ikerpár DNS-éből SNP analízissel számos a mikrobiomra ható,

    immunválaszban kritikus jelentőségű sejtben expresszálódó gént (pl. Treg-ENTPD1,

    ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase 1) vizsgáltak. Ezek a genetikai

    variánsok szignifikánsan asszociálódtak a ruminococcusok szintjével

    (baktériumok SCFA (rövidláncú zsírsavak) butirát termékei hatnak a Treg

    sejtekre)

    -- Érdekes és gondolatébresztő az az eredmény is, amely egy- és kétpetéjű ikrekben

    a mikrobiom összetétel eltérő genetikai kapcsolódását mutatta ki.

  • A súlyos obezitás hátterében dysbiosis?

    Ok vagy okozat?

    Low High

    n=277

    Obese people differ by gut bacterial gene counts, species and enterotypes

  • Központi idegrendszer ès a mikrobiom

    It has long been known that the colonization of gut flora is related to the stress

    response of the hosts, changing their states of anxiety and exploratory behavior.

  • Microbiom és a colorectalis carcinoma

    (CRC)

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/core/lw/2.0/html/tileshop_pmc/tileshop_pmc_inline.html?title=An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is pone.0020447.g003.jpg [Object name is pone.0020447.g003.jpg]&p=PMC3&id=3101260_pone.0020447.g003.jpg

  • • A Bacteroidetes/Firmicutes (B/F)

    arány összefügg a kimenetellel

    • A túlélők közt egynél sem volt a

    B/F arány >10 vagy < 0.1.

    • Diverzitás csökken

    • Pathogén törzsek szaporodnak

    Ojima M, et al. Dig Dis Sci. 2015 Dec 29.

    A bél flóra törzs szintű taxonomiai

    összetétel változása kritikus betegekben

    (metagenomikai analízis)

    SEPSIS

  • INSULIN FÜGGŐ (TYPE 1) DIABETES

    Non-obese diabetic (NOD) egér modell (type 1 diabetes,T1D)

    Commensalis baktériumok hímekben emelik

    az androgén hormon szintet,

    Hímekben védelem T1D ellen;

    Hímek bél mikrobiomja nőstényekben csökkenti a T1D-t

    Germ-free (steril) hímek mikrobiomja nem működik;

    Androgén receptor antagonistákkal a védelem

    felfüggeszthető

    Nature,Science, 2013-2014

  • Rheumatoid arthritis

  • Prevotella Bacteroides

    Prevotella dominancia a kezeletlen arthritis-ben

  • atopic dermatitis

    Mikrobiom és allergia

    Periodic changes in gut microbiota in allergic patients during the pollen season

    Probiotic bacterial culture was beneficial in preventing the symptoms

    miR-155

    Staphylococcal superantigen

    DISTURBED MICROBIOME BALANCE

    Sonkoly et al., J All Clin Immunol, 2010

    Elevated T cell proliferation

    by miRNA155 inhibiting

    CTLA-4

  • i.e. N butyril-homoserine lacton, Br-furanon,e N 3-oxo-dodecanoil-HL, etc. metabolites

    * * *

    *

    Communicating microbiomes

    quorum sensing

  • Horizontal gene transfer can produce organisms effectively belonging to

    several species at once. Each circle represents an individual genome with the

    arrows representing the transfer of genetic material. The all-blue, all-gold and

    red/green circles represent genomes from three different bacterial groups that might

    be designated species

    http://mpkb.org/home/pathogenesis/horizontal_gene

  • ?

    Van-e közvetlen

    horizontális

    géntranszfer ?

  • Fejérjekódolás

    Mobilis, „ugráló”

    elemek?

    A (emberi) genom

    misztériuma

    Az emberi genom

    99%-a „szemét”?

    ismétlődő

    szakaszok

  • Horizontal transfer of

    an active element

    Germline invasion

    Species A

    Increase in copy number

    Spread in population

    Vertical inactivation

    Hartl et al. (1997). Trends Genet.

    The Life-Cycle of Transposons (evolúciós modell)

    Most transposons in eukaryotes

    are at this stage of the cycle

    Point mutations

    Functional diversification

    Species B

    Further horizontal

    transfer

    Species C Further horizontal

    transfer

    Izsvák Zsuzsa ábrája

  • Clement és mtársai :"The microbiome of uncontacted Amerindians." Science

    Advances 1, no. 3 (2015): e1500183.

    A venezuelai Yanomami bennszülött indián törzset vizsgáltak, akik a nyugati

    civilizációtól elzárva félnomád, vadászó-gyűjtögető életmódot folytatnak. A

    törzs az Amazonas-menti őserdő rezervátumában él, tagjai korábban

    semmilyen dokumentált gyógyszerkészítményt vagy szintetikus antibiotikum

    kezelést nem kaptak, így egyedülálló módon képviselik a pre-antibiotikus

    korszakot.

    -sokszínűbbnek

    -száj vízöblítése

    -dohányrágás

    -antibiotikum érzékenység -a vizsgált bennszülött populáció

    tagjai korábban nem érintkeztek semmilyen mesterséges antibiotikummal,

    baktériumflórájuk mégis 28 szintetikus vagy fél-szintetikus antibiotikum

    rezisztencia gén negyedik generációs cefalosporin ellen

    A mikrobiom a korábbi antibiotikum-használattól függetlenül a humán flóra

    jellegzetessége.

    A vizsgálat számos kérdést vet fel a globalizáció és a nyugati életvitel

    baktérium flórára gyakorolt hatásáról

    Mikrobiom és a “globalizáció”

  • TESTÜNK: ÖKOSZISZTÉMA

    A mikróbák nagy szám- és DNS-beli túlsúlyban vannak-

    „Ártatlan szemlélői” vagyunk a patogén és apatogén mikróbák kűzdelmének?

    Milyen szinten folyik a „párbeszéd”

    Ok? okozat?

    Horizontális géntranszfer a mikróbák és a sejtjeink között?

    Új „antibiotikum” –éra következik?

  • “Ne érezd magad magányosnak, az egész univerzum benned van.”

    Jalāl ad-Dīn Muhammad Rūmī