海洋プランクトン. 地球規模の海洋微生物群の構造と機能
Shinichi Sunagawa1, Luis Pedro Coelho2, Samuel Chaffron3
1Structural and Computational Biology, European Molecular Biology Laboratory, Meyerhofstrasse 1, 69117 Heidelberg, Germany. sunagawa@embl.de karsenti@embl.de jeroen.raes@vib-kuleuven.be sacinas@icm.csic.es bork@embl.de.
海洋の微生物は垂直分層化を示し,表面水における温度が重要な要因である. 驚くべきことに,それらの核心機能の73%以上がヒトの腸内微生物群と共有されています.
科学分野:
- 微生物学 微生物学とは
- 海洋学 海洋学とは
- バイオインフォマティックス
背景:
- 微生物の生命は,地球規模の生地化学的サイクルにとって極めて重要です.
- 海洋における微生物の機能的多様性とコミュニティ構造を理解することは,非常に難しい課題です.
- 膨大な量のメタゲノミクスデータは,海洋微生物生態系を探索する機会を提供します.
研究 の 目的:
- 総合的な海洋微生物参照遺伝子カタログを作成する.
- 海洋環境における微生物のコミュニティ構造の生態学的決定因子を調査する.
- 海洋と人間の腸内微生物の機能的多様性を比較する.
主な方法:
- タラ大洋の243個のサンプルから得られたメタゲノミクスデータ7.2テラベースを分析した.
- 4千万以上の非冗長配列を含む参照遺伝子カタログの生成.
- コミュニティの構成とドライバーを決定するために,プロカリオットで濃縮された139個のサンプルを検査しました.
主要な成果:
- 世界的な海洋微生物の参照遺伝子カタログが確立され,そのほとんどは新しい配列を含んでいる.
- 微生物コミュニティの垂直分層化が観察され,温度がエピペラジックゾーンの主要な要因であった.
- 特定された主要な海洋微生物の機能の73%以上は,ヒトの腸内微生物群と共有されています.
結論:
- 海洋微生物のコミュニティは,温度などの環境要因の影響を受ける明確な層格化パターンを表しています.
- 海洋とヒトの腸内微生物群は,異なる環境にもかかわらず,コア機能の重要な重なりがあります.
- この研究は,世界の海洋の微生物生態系とその他の生態系とのつながりを理解するための基本的なリソースを提供します.
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