Nature | 培养"不可培养的"人体微生物群的培养揭示了新的分类群和广泛的孢子形成

文章信息：

文献：Culturing of ‘unculturable’ human microbiota reveals novel taxa and extensive sporulation
中文：培养“不可培养的”人体微生物群的培养揭示了新的分类群和广泛的孢子形成
单位：Wellcome Trust Sanger研究所，宿主微生物群互作实验室
杂志：nature (letter)
时间：2016

摘要：

我们的肠道菌群中有一个多样化的细菌群落，是我们的健康、营养和健康所必需的。肠道定殖从出生开始，随着Firmicutes和Bacteroidetes phyla2这两大优势严格厌氧菌群的获得而达到高潮。与培养无关的基因组方法已经改变了我们对人体微生物组在健康和许多疾病中的作用的理解1。然而，由于人们普遍认为我们本土的细菌很大程度上不愿培养，因此它们的许多功能和表型仍不清楚。在此，我们描述了一个基于目标表型培养的新工作流程，该流程与大规模的全基因组测序、系统发育分析和计算模型相连接，证明了相当一部分肠道细菌是可培养的。将此方法应用于健康个体，我们从鉴定和候选新科、属和种中分离出137种细菌作为纯培养物保存。全基因组和宏基因组测序，结合计算和表型分析，表明健康个体肠道菌群中至少有50-60%的细菌能产生有弹性的孢子，专门用于宿主间的传播。我们的方法为表型分析打开了人类肠道菌群，并揭示了显着比例的肠道氧敏感菌群是如何在个体之间传播的，从而影响菌群遗传能力

1 靶向表型培养有助于从健康的人类粪便微生物群中发现细菌

a 样品中的优势菌培养后生长速度更快
b 乙醇处理使菌群结构差异变大
c 已知物种，新物种、科、属进化关系

2 不同系统发育的肠孢子形成菌的表型特征

a 产孢子细菌更能耐氧
b 不同芽孢菌对胆汁酸的耐受

3 人类肠道菌群中广泛和动态的产孢能力

ab 乙醇处理后培养的产孢菌比例/丰度都最高
c 6个样品中产孢菌多样性计算值更大

工作流程

组装前后共有reads数

产孢子菌进化树

芽孢形成参与基因