科研人员发现SVs与宿主疾病危险因素之间存在多种关联,为应用噬菌体干预肠道菌群

澳门大赌场下载,澳门十大赌场娱乐,近日,以色列魏茨曼科学研究所等科研人员在Nature上发表了题为“Structural
variation in the gut microbiome associates with host
health”的文章,发现肠道微生物群的结构变化与宿主健康状况相关。

十大赌博信誉平台,正规赌钱游戏平台,网上十大正规赌网址大全,网赌哪个平台app正规,CNV(copy Number Variation,拷贝数多态)是基因组结构变异(Structural
variation,SV)的一种,研究证明CNVs在人类基因组中非常普遍,与多种疾病表型密切相关,而在这些疾病研究中恰巧发现肠道微生物也参与其中。那么问题来了,到底是人类的基因组结构变异还是肠道微生物变异导致了这些疾病?毕竟再小的变异都有可能导致患病、抗生素耐药、代谢性疾病或者寿命改变等等问题,所以搞清楚到底谁是“罪魁祸首”变得至关重要。

十大网赌网站,十大老品牌网赌贴吧,澳门十大正规平台,我国科学家首次揭示肠道噬菌体组与糖尿病相关性

在相同细菌株之间,些许的基因差异可能导致关键的表型变化。在本研究中,科研人员系统地鉴定了微生物基因组结构变异(structural
variants,
SVs)情况,发现SVs在人类肠道微生物群的不同门之间普遍存在,并在不同的队列中得到重复。SVs在基因组的CRISPR相关区和抗生素产生区比较丰富,而在看家基因中则不存在,暗示SVs与微生物的适应性有关。此外,科研人员发现SVs与宿主疾病危险因素之间存在多种关联,其中很多关联在独立队列中重复出现。对处于同一SV中的基因进行深入的研究揭示了微生物群与宿主之间几种可能的适应机制,如肠道常见共生菌Anaerostipes
hadrus编码的复合肌醇分解代谢丁酸生物合成途径与降低宿主发生代谢疾病的风险有关。这一发现在新的层面揭示了微生物与宿主健康状况相关的适应性变化。(摘译自Nature,
Published: 27 March 2019)

推荐个正规赌博app,近日,《Nature》期刊发表一篇最新文章,给出了相关线索:科学家们发现,人类的肠道微生物菌群存在基因拷贝数多态现象,而且这些结构和丰度存在差异的微生物基因簇与人类宿主健康存在关联。

近日,中国科学院深圳先进技术研究院的研究团队在国际权威学术期刊Microbiome上发表最新研究,首次证实了人体肠道噬菌体组和糖尿病的关联性,为应用噬菌体干预肠道菌群,以及预防和治疗某些疾病提供了依据。

研究人员基于以色列887名健康个体的样本生成的宏基因组测序数据,设计了ICRA算法和SGV-Finder算法在56个检测到的肠道微生物物种中找到了7,479个结构变异(其中包括5,056个缺失和2,423个可变结构变异),这些结构变异在人的肠道菌群中普遍存在,且其长度、所含基因种类在不同的宿主中丰度不尽相同。这些变异同时与微生物的适应性相关,具体表现在促成CRISPR功能和产抗生素的基因中特别普遍,但与管家基因相关的结构变异相对较少。

噬菌体是一类专一感染细菌的病毒,作为细菌的天敌,2014年被美国国立卫生研究院列为对抗耐药菌武器之一,同时也是人体肠道微生物组的重要组成部分。肠道噬菌体种类丰富、数量巨大,通过塑造肠道菌群结构,进而影响人体健康。但是,人们目前对于噬菌体的认识还非常匮乏。

数据显示,有124个与人类血压、血糖、胆固醇、腰围、体重和年龄相关的结构变异,其中有40个已经在独立队列中得到证实。与多种疾病危险因素之间的重要关联,证明了肠道微生物SVs对人类宿主的潜在重要性,通过分析SV上的基因,可推测共生菌群与宿主互作的机制。

论文作者首次利用已有的人体肠道微生物大数据,开发了一系列生物信息学方法,挖掘其中的噬菌体基因组序列,鉴定了大量的全新肠道噬菌体,揭示了肠道噬菌体组的多样性和新颖性。通过对这些噬菌体基因组序列的分析,科研人员发现这些噬菌体携带大量的功能基因,这些基因和宿主细菌在肠道环境中的生存适应性相关。

以上研究揭示了微生物组的一个新方面,对于今后在基因功能水平上阐释共生菌群与宿主的相互作用有非常重要的借鉴意义,而且据研究人员介绍,该研究中开发的算法适用于任何宏基因组情景。我们相信借助这样的算法,对肠道微生物组的研究将大有裨益。

研究显示糖尿病患者的肠道细菌菌群组成变化和糖尿病有着显著的相关性。由于噬菌体细菌之间是捕食者被捕食者的关系,通常认为糖尿病人肠道菌群的变化会影响噬菌体的组成差异。但是,科研人员首次发现了肠道噬菌体的数量在糖尿病患者肠道中的数量显著高于对照组,经过进一步分析发现肠道细菌和噬菌体之间存在复杂的关系网络,细菌与噬菌体之间不是简单的此消彼长的关系。

End

据介绍,这个工作成果连同近期其他实验室发在《细胞》上的工作成果,都暗示着噬菌体细菌宿主两两之间存在着相互作用,这种关系有可能影响着人体的健康。未来,解析这些关系将是该领域的研究热点。

参考资料:

1)Structural variation in the gut microbiome associates with host
health

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