التفاعل الميكروبي بين البكتيريا المستفيدة من السكسينات Phascolarctobacterium faecium والجراثيم المعوية المفيدة Bacteroides thetaiotaomicron

توجد مجموعة متنوعة من الميكروبات في أمعاء الإنسان، يعتبر بعضها أنها تتفاعل مع بعضها البعض. معظم هذه التفاعلات تشمل المستقلبات البكتيرية. نادراً ما تستخدم Phascolarctobacterium faecium الكربوهيدرات للنمو، بل تستخدم السكسينات كمادة أساسية. درست هذه الدراسة سلوك نمو الزرع المشترك بين المستهلك المحدد للسكسينات P. faecium والجراثيم المعوية المنتجة للسكسينات Bacteroides thetaiotaomicron. ساهم إنتاج السكسينات بواسطة B. thetaiotaomicron في دعم نمو P. faecium وإنتاج البروبيونات بالتوازي عبر مسار السكسينات. تم تحويل السكسينات المنتج بالكامل إلى بروبيونات. كانت هذه النتيجة مشابهة للزرع الأحادي لـ P. faecium في وسط مدعوم بنسبة 1% (وزن/حجم) من السكسينات. قمنا بتحليل الاستجابة النسخية (RNA-Seq) بين الزرع الأحادي والمشترك لـ P. faecium وB. thetaiotaomicron. سلطت مقارنة مستويات التعبير الجيني لـ P. faecium بين ظروف الزرع الأحادي والمشترك الضوء على أن الجينات المعنية على الأرجح في نقل السكسينات تم التعبير عنها بشكل ملحوظ تحت ظروف الزرع المشترك. أظهرت تحليل التعبير التفاضلي أن وجود P. faecium تسبب في تغييرات في نمط النسخ لـ B. thetaiotaomicron، على سبيل المثال، تغييرات التعبير في الجينات الناقلة لفيتامين B12 وتقليل التعبير عن الجينات المتعلقة بنظام مقاومة الحموضة المعتمد على الجلوتامات. كما أن تحليل النسخة الجينية لـ P. faecium اقترح أن الجلوتامات والسكسينات قد يتم استخدامها مصادراً للسكسينيل- CoA، وهو وسيط في مسار السكسينات. كشفت هذه الدراسة عن بعض استراتيجيات البقاء للبكتيريا غير المخزنة للكربوهيدرات، مثل Phascolarctobacterium spp.، في أمعاء الإنسان.