菌株の脱落は,腸内微生物の代謝産出を制御する相互作用を明らかにする
Min Wang1, Lucas J Osborn2, Sunit Jain3
1Department of Bioengineering, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA; Department of Microbiology and Immunology, Stanford University School of Medicine, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA; ChEM-H Institute, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.
胆汁酸を処理する特定の腸内細菌株を除去すると 微生物群が大きく変化します 機能的に似た細菌でさえ コミュニティの構成と機能に 予測不能なカスケーディング効果があります
科学分野:
- 微生物学
- 腸内微生物群の研究
- メタボリック・エンジニアリング
背景:
- 腸内微生物群の複雑さにより 個々の菌株の役割を理解することは困難です
- 胆酸7α脱酸化は,特定の細菌株が占める重要なニッチである.
- 機能的な冗長性とそのコミュニティレベルでの影響の調査は極めて重要です.
研究 の 目的:
- 胆酸7α-脱水酸化ニッチ菌株の除去が特定の腸内コミュニティに与える影響を決定する.
- コミュニティの構造と代謝量に対する機能的な冗長性の影響を評価する.
- 菌株レベルの変化が 微生物群にどのように影響するかを調べるためだ
主な方法:
- 特定の菌株のノックアウトで定義された腸内微生物群の構築
- クロストリジウム・シンドン (Cs) とクロストリジウム・ヒレモネ (Ch) 菌株の除去
- 相対的な菌株の量と胆酸脱水酸化の分析
- 微生物系由来フェニララニン代謝物の代謝分析
主要な成果:
- CsとChを省略すると,二次胆酸の生成は排除される.
- 8つのコミュニティの株は 比較的豊富さを100倍以上変えました
- クロストリジウム・スポロゲネスは,ΔCsの脱落では1000倍以上増加したが,ΔChの脱落では増加しなかった.
- 微生物から派生したフェニララニン代謝産物のプールを再構成した.
結論:
- 機能的に冗長な株は,その主要なニッチの外では非常に異なる影響を及ぼします.
- 特定のニッチから 菌株を排除すると コミュニティ全体に 予期せぬ影響が生じます
- 菌株レベルの相互作用は,関係のない機能でも,コミュニティのフェノタイプに大きな影響を与える.
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