在实验室小鼠的共同多样化的肠道细菌共生体中,最近的遗传漂移
Daniel D Sprockett1, Brian A Dillard1, Abigail A Landers2
1Department of Ecology and Evolutionary Biology, Cornell University, Ithaca, NY, 14853, USA.
Nature communications
|March 5, 2025
概括
实验室小鼠拥有独特的肠道细菌,这些细菌在数百万年里与动物共同多样化. 囚禁加快了这些细菌菌株的遗传负荷,降低了它们的适应性,这表明随机过程驱动了它们的分歧.
科学领域:
- 微生物进化过程中的微生物.
- 主体-微生物相互作用
- 基因组学就是基因组学.
背景情况:
- 与野生小鼠相比,实验室小鼠 (Mus musculus domesticus) 拥有独特的肠道细菌群体.
- 这些肠道共生体的进化轨迹,特别是那些与动物共同多样化的人,仍然在很大程度上未被探索.
研究的目的:
- 研究实验室小鼠肠道细菌系的进化史和遗传变化.
- 为了比较实验室和野生小鼠之间的共同多样化的细菌菌株的遗传负荷和适应性.
主要方法:
- 比较基因组学分析细菌菌株的全基因组替代率.
- 在没有细菌的小鼠中进行竞争实验,以评估不同细菌菌株的体内适应性.
- 遗传学分析以追踪细菌系与动物宿主的共同多样化超过2500万年.
主要成果:
- 实验室小鼠中的同样多样化的细菌菌株显示,与野生亲属相比,基因负载的积累加速,非同义替代的比率更高.
- 实验室小鼠肠道微生物群 (LGM) 菌株与野生小鼠肠道微生物群 (WGM) 菌株相比,体内适应性降低.
- 这些差异归因于像瓶这样的随机过程,而不是实验室选择.
结论:
- 在动物物种中保存的肠道细菌系在实验室小鼠中在约120年的囚禁期间获得了新的突变负担.
- 随机进化力,而不是适应性选择,解释了实验室和野生小鼠之间的这些共生体的分歧.
- 用各种野生肠道细菌菌株恢复实验室小鼠可能具有进化上的好处.
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