آنزیمی که نقش شگفت انگیزی در اولین رشد میکروبیوم روده نوزاد دارد

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

میکروبیولوژیست‌ها دریافته‌اند که آنزیمی که معمولا با فعالیت‌های میکروبی در روده انسان مرتبط نیست، در نحوه دسترسی برخی باکتری‌ها به مواد مغذی کلیدی در شیر مادر نقش دارد.

این یافته ها که در Nature Communications در 2 نوامبر منتشر شده است، درک جدیدی از ترجیحات تغذیه ای باکتری هایی که برای میکروبیوتای معمولی روده نوزاد مهم هستند، ارائه می دهد.

آنزیم PNGaseA معمولا در فرآیندهای دیگر در حیوانات و گیاهان مانند بازیافت اجزای مهم سلولی استفاده می شود. با این حال، در این مورد، دکتر لوسی کراچ و تیمش دریافتند که این آنزیم نقش کلیدی در توانمندسازی باکتری‌ها برای تغذیه از انواع خاصی از قندهای موجود در شیر مادر دارد. اعتقاد بر این است که این قندها در کنار سایر قندها باعث تحریک رشد گونه های بیفیدوباکتریوم مرتبط با نوزاد می شوند.

برخی از انواع بیفیدوباکتریوم، این آنزیم را برای تغذیه از این مواد مغذی خاص، که قندهای موجود در زنجیره های پروتئینی کوتاه هستند، تولید می کنند. قندها باید از زنجیرها جدا شوند تا بتوانند به عنوان غذا در دسترس باشند.

خصوصیات آنزیم PNGaseA همچنین به تیم محققین کمک کرده است تا بفهمند برخی از مواد مغذی که مورد مطالعه قرار نگرفته اند چقدر برای تغذیه یک میکروبیوم سالم اهمیت دارند. این تیم دریافت که آنزیم PNGaseA که توسط برخی گونه‌های بیفیدوباکتریوم تولید می‌شود، تنها به قندهای موجود در زنجیره‌های پروتئینی کوتاه دسترسی دارد. این مواد مغذی در شیر مادر وجود دارد اما در شیر خشک نوزادان نه.

کراچ، از دانشگاه بیرمنگام و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: "این یافته هیجان انگیز نشان می دهد که جامعه میکروبی نوزادان تغذیه شده با شیر انسان چقدر پیچیده است. ما واقعا متعجب شدیم که دیدیم PNGaseA توسط باکتری های روده برای دسترسی به مواد مغذی استفاده می شود و به طور بالقوه به رشد یک جامعه سالم کمک می کند."

ما می‌دانیم که برخی از جنبه‌های شیر مادر وجود دارد که هنوز نمی‌توان آن‌ها را به‌طور مصنوعی به‌عنوان مواد تشکیل‌دهنده شیرخشک نوزادان تکثیر کرد. مشخص کردن همه اجزایی که به شکل‌گیری باکتری‌های «سالم» کمک می‌کنند می‌تواند به یافتن راه‌حل‌هایی برای ساختن شیر خشک تا حد امکان شبیه شیر انسان کمک کند و به میکروبیوم‌های طبیعی روده نوزاد همه چیزهایی را که برای ایجاد و رشد نیاز دارند، بدهد.

رامون هورتادو-گوئررو، استاد دانشگاه ساراگوسا و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: "این مطالعه همچنین اولین ساختار آنزیم PNGase متصل به N-گلیکوپپتید را نشان می‌دهد و نشان می‌دهد که چگونه قند و قطعه پروتئین متصل را تشخیص می‌دهد. علاوه بر این، سرنخ‌هایی را ارائه می‌دهد که چگونه می‌تواند PNGAase دیگر، PNGAse و دیگر آنزیم‌های PNGFase و دیگر آنزیم‌های PNGAs را هدف قرار دهد."

این اولین توصیف از نحوه بازگشایی مواد مغذی خاص در شیر مادر توسط آنزیم PNGaseA، همراه با تحقیقات بعدی، به پیشرفت درک ما در مورد اینکه چگونه شیر مادر باعث تشکیل یک جامعه میکروبی سالم نوزاد می شود، کمک خواهد کرد. یافته های به دست آمده می تواند به مهندسی فرمول های آینده کمک کند تا نوزادانی که به شیر مادر انسان دسترسی ندارند، از تولید پری بیوتیک ها بهره مند شوند.

مبنای ساختاری ترجیح N-گلیکوپپتید در یک Bifidobacterium bifidum PNGaseA مشتق از نوزادان، Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-78972-1

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →