纽约——一个由来自威康桑格研究所的研究人员领导的研究小组描述了从一个宿主个体传递到另一个宿主个体的有益肠道微生物的基因组适应性，重点关注肠道微生物组中厚壁菌门细菌的形式，这些细菌可以或不可以产生孢子。
第一作者、威康桑格研究所的工作科学家希拉里·布朗在一份声明中说:“尽管肠道细菌在人类之间的传播对它们的生存至关重要，但人们对允许它们这样做的细菌的基因和生物学特征仍然知之甚少。”“这项研究通过分析基因组开始解开这个谜，发现细菌产生孢子的能力已经失去了多次，影响了它们的进化和功能。”
对于一个研究发表在基因组生物学周四，研究人员收集了1358个厚壁菌门代表的全基因组序列数据，这些厚壁菌门代表从环境地点或宿主个体中分离出来，并将它们彼此比较，并与来自其他几个主要肠道门(如拟杆菌门)的非孢子形成细菌的数十个其他基因组进行比较。
在这个过程中，他们根据与其他孢子形成细菌的序列比较、机器学习分析以及大约66个孢子形成相关基因的存在或缺失，确定了几个不同的厚壁菌门(Firmicutes)谱系，它们似乎已经失去了孢子形成能力。总的来说，他们指出，具有低孢子生成相关基因特征的“前孢子生成者”往往具有简化的基因组和代谢专门化，这可能反映了对人类宿主的适应，包括从与代谢物生产相关的基因转移到与代谢物运输相关的基因。
“我们的研究结果表明，肠道厚壁菌门的宿主适应是传播范围和定殖丰度之间的进化权衡，”作者报告说，“揭示了宿主传播是一个未被重视的过程，它塑造了肠道厚壁菌门的进化、组装和功能。”
的研究团队认为，厚壁菌门的无孢子形式在一些个体宿主的肠道微生物群中特别突出，尽管在更广泛的人群中相对罕见——表型实验和对来自六个大洲国家的9966个人的粪便样本的宏基因组序列分析支持了这一发现。
“人类群体水平的宏基因组分析显示，不再能够产孢的细菌在个体中更丰富，但与产孢菌相比，它们的流行程度更低，”作者报告说，“这表明定植能力的增加和传播范围的减少与人类肠道菌群中的宿主适应有关。”
布朗指出:“[我]有必要继续研究微生物组的遗传细节，以帮助理解特定细菌的作用，以及缺乏这些细菌可能如何影响人类健康”。即便如此，这样的发现提供了一种观察共生细菌在个体之间传播的方式，以及在这一过程中发生的适应，为了解构成人类微生物群的微生物的更广泛传播提供了一扇窗。
桑格研究所的宿主-微生物群相互作用研究人员、资深作者特雷弗·劳利在一份声明中说:“微生物群在人类健康和发展中发挥着至关重要的作用，影响着人体的广泛生理功能。”“更多地了解居住在我们体内的细菌，以及它们是如何通过新陈代谢适应人类生活的，这对于开发微生物介导疾病的新疗法和诊断方法非常重要。”