纽约(基因组网)-一个由康奈尔大学研究人员领导的国际研究小组发现，人类肠道微生物群的一部分可能是通过基因遗传和塑造的。
正如他们今天报道的细胞宿主和微生物研究人员对来自TwinsUK注册中心1126对双胞胎的样本进行了全基因组关联研究，发现不仅某些微生物类群是可遗传的，而且每个个体的基因组在决定微生物组的形状方面也发挥了作用。
康奈尔大学微生物系教授、资深作者Ruth Ley在一份声明中说:“这些微生物是在环境中获得的，但基因组也发挥了作用，决定了哪些微生物比其他微生物更占优势。”“根据我们的研究，我们确定了十多种已知与健康有关的微生物，它们是可遗传的。”
该研究队列来自TwinsUK，这是伦敦国王学院双胞胎研究部门的一个注册中心，研究人员可以利用它来研究人类随时间变化的环境和遗传条件。目前，该组织由12000名来自英国各地的同卵和异卵双胞胎组成，年龄从16岁到98岁不等。
莱伊和她的同事从注册的489对异卵双胞胎和637对同卵双胞胎收集粪便样本，提取DNA，并使用Illumina的MiSeq平台收集基因型和16S rRNA基因序列数据。然后，他们使用QIIME 1.8版本分析16S rRNA数据，使用ACE模型计算遗传力，并对提供两个或两个以上连续粪便样本的个体进行稳定性分析。
他们发现了与乳糖酶基因位点、ALDH1L1基因功能、参与屏障防御的基因以及参与自我或非自我识别的基因相关的微生物。莱说，他们还发现某些基因与肠道微生物群的调节有关。
经过分析，研究小组证实了两者之间的联系双歧杆菌属乳酸是一种微生物，是乳酸群的一部分，还有LCT基因，它为身体产生乳糖酶提供指令。然而，他们也发现了双歧杆菌属以及两个蛋白质编码基因RABGAP1和R3HDM1，它们与LCT处于连锁不平衡状态——这三个基因要么一起遗传，要么在功能上相互作用，这使得很难确定三个基因中哪一个驱动了与LCT的关联双歧杆菌属，研究人员写道。
他们还发现了宿主基因ALDH1L1和SHA-98细菌之间的联系，这表明甲酸羧酸阴离子的产生和血压之间存在联系。
莱伊和她的同事还发现了与其他几个基因相关的微生物。研究人员发现嗅觉受体基因OR6A2与Erysipelotrichaceae细菌和微生物与胆固醇代谢有关。CD36基因与舌头上的多种长链脂肪酸味觉有关Blautia这是一种代谢H2/CO2并减少结肠总气体量的细菌群。研究人员还发现了SMB53基因和GNA12变异基因之间的联系，这两个基因都参与了帮助对抗感染的屏障防御，与溃疡性结肠炎有关。
莱在声明中说:“对于全基因组关联分析来说，这项研究的总体数字仍然很小，但它们有助于验证我们在较小的研究中看到的一些发现。”一些早期的研究发现，其他几种类型的细菌也可遗传，但在这项研究中没有发现与这些微生物相关的特定基因关联。
研究人员还在他们的论文中写道，基因-微生物的发现仍然需要在多个研究中验证，但这些结果确实支持在涉及疾病易感性评估的研究中纳入饮食和微生物组数据。“这种类型的研究打开了许多问题，但还没有给我们很多答案，”莱说。“这给了我们很多可以研究的想法。”