纽约——一项新的宏基因组学研究发现,生活在牙菌斑中的微生物在基因上比生活在舌头上的微生物更类似于土壤中的微生物。这一发现提出了关于口腔微生物群可能是如何进化的新观点。
芝加哥大学医学中心的研究人员领导的一个研究小组检查了大约六个人的牙菌斑和舌头微生物群。当他们报道基因组生物学周二在美国,他们把重点放在了一种被称为糖细菌(TM7)的细菌上。泛基因组学和系统发育分析表明,牙菌斑中发现的VWIN娱乐网站TM7细菌与土壤中发现的细菌密切相关,而舌头上的TM7细菌更类似于其他宿主相关细菌。这表明,斑块相关细菌可能是一个“垫脚石”,使环境微生物适应宿主的生活。
根据第一作者、现任威尔康奈尔医学院基因组数据科学家阿隆·谢伯(Alon Shaiber)的说法,斑块相关的tm7和舌头相关的tm7似乎都与动物宿主有古老的联系,但前者更类似于环境中的细菌。他在一封电子邮件中写道:“这并不是说你可能会发现完全相同种类的TM7成功地占领了我们的牙菌斑,也在土壤中生长。”“事实上,可能经历了多年的进化,将最密切相关的环境TM7与斑块对应物分离开来。”
研究人员在几天的时间里从7个人身上收集了牙菌斑和舌头上的微生物样本,总共71个样本。在分别组装了菌斑和舌头样本后,他们从他们的宏基因组组重建了微生物基因组,产生了790个非冗余基因组。其中一些属于候选辐射门(CPR)的成员,这是一组细菌的系统发育相似,但也缺乏通常被认为是必要的生物通路,并且生活在宿主中。
在这个样本中,43个CPR基因属于糖化菌门(TM7)。绝大多数(42个)TM7群体在牙菌斑或舌头样本中发现,但不是两者都存在,这表明这些群体是位点特异性的。对这些和9个之前发表的人类口腔TM7基因组的系统基因组学分析发现,菌斑和舌头相关的细菌属于不同的分支。特别地,42个与斑块相关的基因组中有41个属于一个分支,这表明它的生态位是一种祖先特征。
进一步的系统发育分析基于这VWIN娱乐网站些和公开的TM7基因组的核糖体蛋白基因,将他们的口腔TM7种群分为6个单系支,这些支要么与斑块有关,要么与舌区有关。但这些进化支有由非人类来源的基因组组成的姐妹组。
特别是,与舌头相关的口腔TM7群体与从动物肠道分离的基因组进行了分组,而与斑块相关的口腔TM7群体则穿插了从环境或土壤来源分离的基因组。分析进一步表明,这些TM7细菌和它们的宿主环境之间存在古老的联系。
研究人员表示,他们的发现表明,菌斑微生物组可能作为细菌适应宿主生命的地方,帮助口腔微生物组进化。
芝加哥大学的资深作者Murat Eren在一份声明中说:“我们的假设是,菌斑在宿主相关微生物的进化过程中发挥了作用,比如一些TM7分支,通过提供这种中间空间,细菌不必立即处理来自宿主的威胁。”“一旦适应了菌斑,微生物就可以跳到完全适应宿主,在舌头等新的栖息地。”