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G3: Genes Genomes Genetics:新研究助力微生物组学的发展

日期:2020-09-14 15:51:44 来源: 生物谷 点击:

所有多细胞生物体内都有大量微生物定居,并且从一开始就伴随着宿主一起进化。天然微生物组,即体内和体内生存的全部细菌,病毒和真菌等,对于宿主至关重要:例如促进营养的吸收以及抵御病原体。

(图片来源:Www.pixabay.com)

在最近一项研究中,来自基尔大学的研究团队与来自加州大学伯克利分校和休斯敦贝勒医学院的国际专家一起,为微生物组研究开发了一种新型的改进模型系统,即所谓的“秀丽隐杆线虫微生物组”。资源”(CeMbio)。它基于代表线虫微生物组天然组成的12种细菌。该模型将支持在各种研究中进行更现实的微生物组研究。由Hinrich Schulenburg教授领导的进化生态学和遗传学小组和Christoph Kaleta教授领导的医学系统生物学小组的基尔大学研究团队最近在科学杂志《G3: Genes Genomes Genetics》杂志中介绍了CeMbio资源及其主要特征。

基于基尔大学研究人员的先前工作,即首次确定了线虫秀丽隐杆线虫的天然细菌群落,使研究者们能够研究天然微生物组对线虫的生活功能和适应性的影响。然后将当时得到完整鉴定的线虫微生物组的组成范围缩小到十二种代表性细菌,之后将它们用于线虫的定殖实验。 “我们将这些细菌分别以纯培养物和混合培养物形式转移到无菌蠕虫中,然后观察它们的生长”。 “通过这种方式,我们能够表征单个细菌在蠕虫肠道中定殖的能力以及在自然宿主环境中不同细菌之间的相互关系,” Dirksen继续说道。

在工作的第二部分中,科学家利用了微生物组中存在的所有生物的全基因组序列来重建细菌的代谢网络和代谢能力。因此,使用生物信息学方法,他们能够预测宿主和微生物组之间可以交换哪些代谢产物。总的来说,他们为线虫的宿主细菌相互作用的详细研究创造了一个现实的微生物组模型的基础。

借助CeMbio模型,基尔研究人员现在提供的资源可供全世界线虫研究界的研究人员公开访问。除了可以在实验室条件下轻松培养的细菌菌株之外,这还包括其完全公开的遗传信息以及代谢网络的完整模型。该资源和生成的数据库现在为国际研究界提供了一个新颖的工具包,可用于研究线虫生物学与自然微生物组相互作用时从生长到发育等各个方面。

此外,基尔研究人员希望该新工具作为微生物组研究的模型系统。总之,CeMbio为全世界的科学家提供了一种新颖的资源,可以在自然环境中研究线虫模型。因此,这项工作为增进对微生物组影响其宿主生物健康和疾病的机理的整体理解做出了重要贡献。
资讯出处:Building blocks for microbiome research

原始出处:Philipp Dirksen et al. CeMbio—The Caenorhabditis elegans Microbiome Resource, G3: Genes Genomes Genetics (2020). DOI: 10.1534/g3.120.401309

(责任编辑:xsq)

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