forskjellen mellom koala bæsj og wombat bæsj er ikke bare i form! Ulike mikrobielle samfunn punkt til hvorfor koalabjørner er i stand til å fordøye blader av Eukalyptus trær. I går vi har publisert Genet og genom-sentriske analyser av koala og wombat fekal microbiomes punkt til metabolske spesialisering for Eukalyptus fordøyelsen av Miriam E. Shiffman, Rochelle M. Soo, Paul G. Dennis, Mark Morrison, Gene W., Tyson, Philip Hugenholtz. Her, Miriam Shiffman gir bakgrunn for studiet og en lett tilgjengelig oversikt over hva denne studien på wombat og koala fordøyelsen kan fortelle oss.
nå, du har sikkert hørt om din gut microbiota – fellesskapet av billioner av mikrober som kolonisere fordøyelsessystemet ditt. Det kan også hende du har hørt om hvordan din microbiota kan påvirke ernæring, vekttap, allergier, og til og med humør. Men hva ville gut microbiota se ut som i et dyr som spiser bare én type mat? Og hva hvis denne maten var giftig for nesten alle andre dyr?,
Koalabjørner fins helt på bladene av Eukalyptus trær, som inneholder en kompleks blanding av stoffer med giftig for dyr og mikrober som er likt. Faktisk blant alle pattedyr, bare koala og tre andre marsupials (brushtail possum, felles ringtail possum, og større glider) er kjent for å konsumere Eukalyptus blader. Så, koalabjørner fungere som lærebok eksempler for å studere hvordan mikrobielle samfunn i tarmen kan utvikle seg til å la sine verter til å trives i et spesialisert kosttilskudd nisje.,
Tidligere forskere har studert koala gut microbiome ved hjelp av 16S rRNA-sekvensering («hvem er det,» men ikke «hva er det de gjør») og in vitro-analyser med isolater («hva er det de gjør», men bare blant en håndfull av mikrober som er mottagelig for dyrking i laboratoriet). På den annen side, hagle metagenomics er en revolusjonerende metode i mikrobiell økologi som gir tilgang til alle mikrobielle genomer i et gitt miljø – inkludert forsvarlige aller fleste.,
I 2014, jeg var på besøk Fulbright scholar på Australian Centre for Ecogenomics ved University of Queensland. Min co-forfattere, og jeg var godt utgangspunkt for videre forskning for to grunner: (1) som bor i Brisbane, hadde vi tilgang til mange innfødte Australske marsupials, og (2) Sentrum spesialiserer seg i sekvens-baserte tilnærminger til økologi og evolusjon av mikrobielle samfunn, inkludert beregningsmetoder for utpakking av genomet til individuelle mikrobielle populasjoner uten å måtte dyrke dem i laboratoriet.,
Koalabjørner (ikke Zagget) på Lone Pine Koala Sanctuary, Brisbane. Kreditt: Miriam Shiffman CC-BY –
– >
Vi bestemte oss for å bruke komparativ metagenomics å studere spesialisering av mikrober i koala fordøyelseskanal system, ved å sammenligne koala microbiome som sin nærmeste levende slektning, wombat. I motsetning til sine koala søskenbarn, wombats er generalist planteetere som hovedsakelig spiser gress og ikke spise Noe., Det ville være uetisk å mate koalabjørner noe, men Eukalyptus blader, så wombats er det nærmeste vi kan komme til en naturlig «kontrollgruppen» for ikke-eucalypt-eaters.
For dette formål, har vi samlet inn og analysert mikrobiell DNA fra fekal prøver, som er en ikke-invasiv god proxy for å studere intestinal microbiota. Zagget koala og Phil den sørlige hårete-nosed wombat, både beboere på Lone Pine Koala Sanctuary i Brisbane (http://koala.net/en-au/), hver allernådigst donert flere av disse prøvene for vår studie.,
ved Hjelp av disse metagenomic datasett, vi identifisert felles og spesialisert metabolske veier i koala og wombat microbiomes, både i lokalsamfunnet (som en pool av gener) og ved å zoome på enkelte befolkningen genomer. Vi har også kartlagt mikrobielle samfunnet medlemskap (gjennom 16S rRNA-amplikon sekvensering) over åtte koalabjørner og syv wombats å generalisere våre resultater utover Phil og Zagget.,
Vi funnet flere mikrobiell linjene deles av koala og wombat som spiller bevart roller i nedverdigende lignocellulose (en vanlig ingrediens i både vert dietter) og urea gjenvinning (en vanlig vei i planteetere). Vi har også identifisert flere bakterielle bestandene som var karakteristisk for hver vert, inkludert en Synergistaceae befolkningen som var utbredt blant undersøkte koalabjørner og koder flere veier knyttet til nedbrytning av Eukalyptus forbindelser.
En sørlig hårete-nosed wombat (ikke Phil)., Wikimedia (Kalyob) – CC BY-SA –
– >
Våre bidrag inkluderer en >99% ferdig genom for denne Synergistaceae befolkningen, som vi spår fungerer som en nøkkel detoxifier i koala gut samfunnet. Vi håper at denne informasjonen vil føre til genom-anvist isolasjon av denne populasjonen, som ikke er nært knyttet til andre sekvensert medlemmene av sin familie og fortjener videre studier.,
Utover bedre vitenskapelig forståelse av gut microbiota rolle i ekstreme kosthold spesialisering, dette arbeidet kan føre til metoder for å gjenopprette gut økologi feilernærte koalabjørner oppvokst i fangenskap. Det vil også være interessant å finne ut om de andre tre Australske marsupials som spiser Eukalyptus dele felles microbiota, eller om mikrobiell linjene har uavhengig co-utviklet seg med hver vert.
Takk til PeerJ for å hjelpe til med å spre dette arbeidet til et bredt publikum.,
Les hele studien: Gen og genom-sentriske analyser av koala og wombat fekal microbiomes punkt til metabolske spesialisering for Eukalyptus fordøyelsen
Legg igjen en kommentar