rozdíl mezi Koala hovno a wombat hovno je nejen ve tvaru! Různé mikrobiální komunity poukazují na to, proč jsou koaly schopny trávit listy eukalyptů. Včera jsme publikovali genové a genomově zaměřené analýzy koala a wombat fekálních mikrobiomů poukazují na metabolickou specializaci pro trávení eukalyptu Miriam e. Shiffman, Rochelle m. Soo, Paul G. Dennis, Mark Morrison, Gen W., Tyson, Philip Hugenholtz. Zde Miriam Shiffman poskytuje Pozadí studie a přístupný přehled toho, co nám tato studie o trávení wombat a koala může říct.
už jste pravděpodobně slyšeli o vaší střevní mikrobiotě-komunitě bilionů mikrobů, které kolonizují váš trávicí trakt. Možná jste také slyšeli o tom, jak vaše mikrobiota může ovlivnit výživu, hubnutí, alergie a dokonce i náladu. Ale jak by vypadala střevní mikrobiota u zvířete, které jí pouze jeden druh jídla? A co když toto jídlo bylo toxické pro téměř všechna ostatní zvířata?,
koaly se vyskytují výhradně na listech eukalyptů, které obsahují komplexní koktejl sloučenin s toxicitou pro zvířata i mikroby. Ve skutečnosti je mezi všemi savci známo, že pouze koala a tři další vačnatci (brushtail vačice, obyčejný ringtail vačice a větší kluzák) konzumují eukalyptové listy. Koaly tedy slouží jako učebnicové příklady ke studiu toho, jak se mikrobiální komunity ve střevech mohou vyvíjet, aby umožnily svým hostitelům prosperovat ve specializovaném dietním výklenku.,
Dříve, vědci studovali koala střevního mikrobiomu pomocí 16S rRNA sekvenční („kdo je tam“, ale ne „co dělají“) a in vitro testy s izoláty („co dělají“, ale jen mezi hrstkou mikroby, které jsou přístupné pro kultivaci v laboratoři). Na druhou stranu, brokovnice metagenomika je revoluční metody v mikrobiální ekologii, která poskytuje přístup ke všem mikrobiální genomy v daném prostředí – včetně nekulturní drtivá většina.,
v roce 2014 jsem byl hostujícím Fulbrightovým učencem v australském Centru pro Ekogenomiku na University of Queensland. Moji spoluautoři a já, jsme byli dobře-se nachází dále tento výzkum, a to ze dvou důvodů: (1) bydlení v Brisbane jsme měli přístup k mnoha domorodých Australských vačnatců, a (2) Centrum se specializuje v sekvenci-based přístupy k ekologii a vývoj mikrobiálních komunit, včetně výpočetních metod pro extrakci genomů jednotlivých mikrobiálních populací bez nutnosti pěstovat v laboratoři.,
Koaly (ne Zagget) v Lone Pine Koala Sanctuary, Brisbane. Kredit: Miriam Shiffman CC BY
rozhodli Jsme se použít srovnávací metagenomika pro studium specializace mikrobů v koala trávicí systém, na základě srovnání koala mikrobiomu, aby se jeho nejbližší žijící příbuzný, wombat. Na rozdíl od svých bratranců koala jsou wombats generalističtí býložravci, kteří konzumují hlavně trávy a nejí eukalyptus., Bylo by neetické, aby krmení koaly nic, ale Eukalyptu listy, takže wombats jsou nejbližší, můžeme dospět k přirozené „kontrolní skupina“ pro non-eukalyptus-jedlíci.
za tímto účelem jsme shromáždili a analyzovali mikrobiální DNA z fekálních vzorků, které jsou dobré neinvazivní proxy pro studium střevní mikroflóry. Zagget koala a Phil jižní chlupaté-čichal wombat, jak obyvatelé v Lone Pine Koala Sanctuary v Brisbane (http://koala.net/en-au/), každý milostivě daroval několik těchto vzorků pro naši studii.,
Pomocí těchto metagenomic soubory dat, jsme identifikovali sdílené a specializované metabolické dráhy v koala a wombat microbiomes, a to jak na úrovni společenství (jako bazén genů) a tím přiblížení se jednotlivé populace genomů. Také jsme zkoumal mikrobiální společenství členství (přes 16S rRNA amplikonu sekvenování) přes osm koaly a sedm wombats zobecnit naše výsledky za Phila a Zagget.,
našli jsme několik mikrobiálních linií sdílených koala a wombat, které hrají konzervované role při degradaci lignocelulózy (společné složky v hostitelské stravě) a recyklaci močoviny (společná cesta u býložravců). Také jsme identifikovali několik bakteriálních populací, které byly charakteristické pro každého hostitele, včetně Synergistaceae obyvatelstva, které bylo převládající u dotazovaných koaly a kóduje více způsoby týkající se degradace Eukalyptu sloučenin.
a southern hairy-nosed wombat (not Phil)., Wikimedia (Kalyob) – CC BY-SA
Náš příspěvek obsahuje >99% kompletní genom pro tento Synergistaceae obyvatel, což předpokládáme, slouží jako klíč detoxikačním v koala gut společenství. Doufáme, že tato informace povede k genom-režie izolace této populace, která není úzce souvisí s jinými sekvenován, členů jeho rodiny a zaslouží si další studium.,
Za lepší vědecké pochopení střevní mikroflóry roli v extrémní dieta specializace, tato práce by mohla vést k metod k obnovení střevní ekologie podvyživených koaly chovaných v zajetí. Bude také zajímavé zjistit, zda další tři australské vačnatce, které jedí eukalyptus, sdílejí společnou mikrobiotu,nebo zda se mikrobiální linie nezávisle vyvinuly s každým hostitelem.
díky PeerJ za pomoc při šíření této práce širokému publiku.,
Přečtěte si celou studii: Gen a genom-centric analýzy koaly a wombata fekální microbiomes poukazují na metabolické specializace pro Eukalyptu trávení
Napsat komentář