纽约——根据以色列和美国的一个研究小组的最新研究,在野生动物内脏中发现的微生物群落是过去没有描述过的多种物种的家园,包括可能影响人类健康和疾病的有机体。
“微生物的组成、多样性和功能含量显示出与动物分类、饮食、活动、社会结构和寿命有关,”魏兹曼科学研究所的研究员、高级副研究员兼通讯作者Eran Segal及其同事说写了在科学周四。
研究人员对来自世界5个地区的184个物种的400多个圈养和野生动物的粪便样本进行了宏基因组测序,包括乌干达、马达加斯加、澳大利亚、以色列、匈牙利和福克兰群岛的鸟类、硬骨鱼、蛇和哺乳动物。从那里开始,他们汇集起来新创包含数千个基因组和超过1200种细菌的宏基因组组合,其中许多是过去没有发现的。
“我们发现,在我们的数据库中,超过75%的基因组代表了以前没有描述过的细菌物种,”作者报告称,野生动物肠道微生物群落“是发现治疗方法和生物技术应用的一个基本未开发的资源。”vwin德赢ac米兰合作
“除了生物技术的潜力,”他们解释说,“研究动物微生物群系还能提高我们对宿主-微生物生态学和双向作用的理解。”
研究小组推断,肠道微生物可能有助于重要的生物功能,包括一些野生动物抵抗病原体或食源性毒素的能力,这些病原体或毒素可能会伤害人类。
为了更广泛地探索肠道微生物的贡献,研究人员使用了鸟枪宏基因组测序和一套新创宏基因组组装管道,以标准化的方式对184个物种的121只圈养动物和285只野生动物的数百个粪便样本进行分析,这些动物包括亚洲野驴、波切尔斑马、国王企鹅和普通袋熊,以及马达加斯加类似猫的食肉动物——小鹿。
“我们研究的动物涵盖了不同的动物类别、饮食模式、活动时间、社会结构和寿命,”作者报告说,“我们发现了这些特征与它们的微生物群组成和功能基因含量之间的许多联系。”
该团队从每个样本中绘制了超过7%的reads到GenBank数据库中可用的参考基因组序列,而宏基因组组合生成了约1,209个物种级别的基因组,使每个样本绘制的reads远高于此。
通过肠道微生物基因组集,研究人员了解了不同动物群体的物种多样性差异,以及他们发现的肠道细菌所代表的系统发育关系。结果表明,密切相关的动物物种之间的肠道微生物群落通常更相似,这为开始梳理宿主特征和肠道微生物组特征之间的联系提供了机会。
一般来说,他们发现食草动物的肠道细菌多样性比食肉动物或杂食动物的肠道细菌多样性更强,尽管有些肠道微生物似乎与特定的宿主类群相一致。其他肠道微生物似乎与宿主动物的大小或寿命有关,尤其是在哺乳动物中。
序列数据也使得挖掘野生动物肠道中存在的微生物基因集合和途径成为可能,包括代谢物生物合成途径,这些途径可能对它们遇到的食源性病原体或有毒化合物提供抗生素或抗毒素活性。
作者补充说:“绘制野生动物的微生物区系可以揭示微生物病原体的天然储存库。”他们指出,收集的信息“可以监测和跟踪特定病原体从动物宿主进入人类群体的运动,并对潜在的疫情进行早期预警。”