研究显示，必要的营养物质通过“跳跃基因”在细胞之间传递。人体的肠道细菌和人一样也需要维生素B12。虽然DNA通常是由父母传给孩子的，但新研究显示，肠道细菌通过“性”来转移基因以获取它们的维生素。 没有维生素B12，大多数类型的活细胞都无法运作。因此，自然界中存在着对它的强烈竞争。加州大学河滨分校的一项新研究表明，有益的肠道微生物通过一种被称为细菌性的过程相互分享获取这一宝贵资源的能力。 “这一过程涉及到一个细胞形成一个管子，DNA可以通过这个管子进入另一个细胞，”加州大学河滨分校微生物学家和研究负责人Patrick Degnan说道，“这就好像两个人发生了性关系，现在他们都有了红头发。” 科学家们知道这个过程已经有几十年了，它能在生物体之间转移所谓的“跳跃基因”。到目前为止，大多数研究的例子都是负责帮助细菌细胞在人们摄入抗生素时保持活力。 “我们对这项研究感到兴奋，因为它表明这个过程不仅仅是为了抗生素抗性，”Degnan说道，“微生物之间的横向基因交换很可能被用于任何能增加它们生存能力的东西，包括分享维生素B12。” 这项研究的结果已经发表在《Cell Reports》上。 此前，Degnan参与了一个项目，他和他的同事们在该项目中确定了一个负责将B12进入肠道微生物细胞的重要转运器。最近，他正在研究跳跃基因并试图确定它们传递的是哪种信息。很快，Degnan认识到维生素B12转运体是货物。 为了证明他们的猜测，Degnan及其团队将能运输B12的细菌和一些不能运输的细菌混合在一起。在一个盘子里，这些细菌有机会形成一个叫做性柔毛的管子，它能促进转移。之后，他们发现以前不能运输B12的细菌都还活着并获得了具有运输B12能力的基因。 之后，他们做了第二个实验以检查细菌的整个基因组。 “在一个特定的生物体中，我们可以看到像指纹一样的DNA带。B12运输器的接受者有一个额外的带子，显示他们从捐赠者那里得到的新DNA，”Degnan说道。 该实验不仅在试管中取得成功，而且在小鼠体内也是如此。 该研究中使用的有益肠道细菌类型是Bacteroides，它们居住在大多数人的大肠中。它们对人类最重要的服务之一是分解复杂的碳水化合物以获取能量。 “如果没有这些细菌，来自红薯、豆类、全谷物和蔬菜的大而长的分子将完全通过我们的身体。它们将这些物质分解，这样我们就可以从中获得能量，”Degnan解释道。 细菌跟其他细菌一起也给我们的肠道提供了一个屏障层，它们可以帮助限制病原体的入侵。如由同样在加州大学河滨分校的共同作者Ansel Hsiao领导的先前研究显示，一些人的肠道中有能使他们对霍乱更有抵抗力的微生物群落。 鉴于这些细菌所提供的重要服务，学习如何保持这些细菌的健康也可以帮助人们受益。 Degnan说道：“没有一种方法可以拥有一个健康的微生物群，但一般来说，拥有一个多样化的厌氧细菌群落是一件健康的事情，可以产生有益的影响。”
