La variación estructural en el microbioma intestinal se asocia con la salud del huésped

Área de la Ciencia:

• Genómica de los microbios
• Investigación del microbioma humano
• Variación estructural genómica

Sus antecedentes:

• Las cepas bacterianas pueden exhibir diferencias fenotípicas significativas debido a variaciones genéticas menores.
• Las variantes estructurales genómicas (SV) representan una fuente significativa de diversidad genética dentro de las poblaciones microbianas.

Objetivo del estudio:

• Identificar y caracterizar sistemáticamente las variantes estructurales genómicas microbianas (SV) en el microbioma intestinal humano.
• Investigar las funciones funcionales y la importancia adaptativa de los SV.
• Explorar las asociaciones entre los SV y la salud del huésped, incluidos los factores de riesgo de enfermedad.

Principales métodos:

• Identificación sistemática de las variantes estructurales genómicas microbianas (SV) en diversas muestras de microbioma intestinal.
• Análisis de la prevalencia y la replicación de SV en diferentes cohortes humanas.
• Análisis de enriquecimiento funcional de genes dentro de los SV.
• Estudios de asociación entre los SV y los factores de riesgo de enfermedad del huésped.

Principales resultados:

• Las variantes estructurales genómicas (SV) prevalecen en los filas bacterianos en el microbioma intestinal humano y son replicables en las cohortes.
• Los SV están enriquecidos para los genes asociados a CRISPR y productores de antibióticos, y agotados para los genes de limpieza, lo que indica un papel en la adaptación microbiana.
• Se identificaron múltiples asociaciones entre los SV y los factores de riesgo de la enfermedad del huésped, y muchos se replicaron en una cohorte independiente.
• Un SV específico en Anaerostipes hadrus, que codifica una vía de biosíntesis catabolismo-butirato de inositol, se relacionó con un riesgo reducido de enfermedad metabólica.

Conclusiones:

• Las variantes estructurales genómicas (SV) representan una capa de variabilidad crítica, pero subestimada, en el microbioma intestinal humano.
• Los SV contribuyen a la adaptación microbiana y desempeñan un papel en las interacciones entre el huésped y el microbioma.
• Los SV identificados y sus funciones asociadas ofrecen posibles vínculos mecánicos entre el microbioma intestinal y la salud del huésped, particularmente en enfermedades metabólicas.