a diferença entre cocô de coala e cocô de vombate não está apenas em forma! Diferentes comunidades microbianas indicam por que coalas são capazes de digerir as folhas dos Eucaliptos. Ontem publicamos análises de genes e genoma-centrados de microbiomas fecais coala e wombat apontam para a especialização metabólica para a digestão de eucaliptos por Miriam E. Shiffman, Rochelle M. Soo, Paul G. Dennis, Mark Morrison, Gene W., Tyson, Philip Hugenholtz. Aqui, Miriam Shiffman fornece o pano de fundo para o estudo e uma visão geral acessível do que este estudo sobre digestão de wombat e koala pode nos dizer.nesta altura, já deve ter ouvido falar do seu microbiota intestinal – a comunidade de triliões de micróbios que colonizam o seu tracto digestivo. Você também pode ter ouvido sobre como seu microbiota pode afetar a nutrição, perda de peso, alergias, e até mesmo Humor. Mas como seria o microbiota intestinal num animal que come apenas um tipo de comida? E se esta comida fosse tóxica para quase todos os outros animais?,coalas subsiste inteiramente nas folhas dos Eucaliptos, que contêm um coquetel complexo de compostos com toxicidade para animais e micróbios. Na verdade, entre todos os mamíferos, apenas o koala e três outros marsupiais (brushtail possum, comum ringtail possum, e maior planador) são conhecidos por consumir Eucalipto folhagem. Então, koalas servem como exemplos de livros para estudar como comunidades microbianas no intestino podem evoluir para permitir que seus hospedeiros prosperem em um nicho dietético especializado.,
Anteriormente, os pesquisadores estudaram o koala intestino microbiano usando sequenciação de rRNA 16S (“quem é”, mas não “o que eles estão fazendo”) e ensaios in vitro com isolados (“o que eles estão fazendo”, mas apenas entre um punhado de micróbios que são passíveis de cultivo em laboratório). Por outro lado, a metagenómica de caçadeira é um método revolucionário na ecologia microbiana que proporciona acesso a todos os genomas microbianos num determinado ambiente – incluindo a vasta maioria não cultivada.,em 2014, fui um estudioso visitante do Fulbright no centro Australiano de Ecogenomia da Universidade de Queensland. A minha co-autores e eu estávamos bem situado para mais esta pesquisa, por duas razões: (1) vivendo em Brisbane, tínhamos acesso a muitos nativos Australianos marsupiais, e (2) o Centro especializada em sequência de abordagens de base para a ecologia e a evolução das comunidades microbianas, incluindo métodos computacionais para extrair os genomas individuais de populações microbianas sem a necessidade de cultivá-las em laboratório.,
Koalas (não Zagget) at Lone Pine Koala Sanctuary, Brisbane. Crédito: Miriam Shiffman CC BY
Nós decidimos usar comparativa metagenomics para estudar a especialização de micróbios no koala sistema digestivo, comparando o koala microbiano para que seu parente vivo mais próximo, o vombate. Ao contrário de seus primos coala, os vombates são herbívoros generalistas que consomem principalmente Gramíneas e não comem eucalipto., Não seria ético alimentar coalas qualquer coisa, exceto folhas de eucalipto, então os vombates são o mais próximo que podemos chegar a um “grupo de controle” natural para não-eucaliptos.para este fim, recolhemos e analisamos ADN microbiano de amostras fecais, que são um bom substituto não invasivo para o estudo da microbiota intestinal. Zagget o koala e Phil sul peludo de-nariz-o vombate, ambos residentes em Lone Pine Koala Sanctuary, em Brisbane (http://koala.net/en-au/), cada gentilmente doou várias dessas amostras para o nosso estudo.,usando estes conjuntos de dados metagenómicos, identificámos vias metabólicas partilhadas e especializadas em microbiomas de coala e de vombate, tanto a nível comunitário (como um conjunto de genes) como através da ampliação para genomas populacionais individuais. Nós também pesquisamos membros da comunidade microbiana (através da sequenciação de amplicon 16S rRNA) através de oito koalas e sete wombats para generalizar nossos resultados além de Phil e Zagget., encontrámos várias linhagens microbianas partilhadas pelo coala e pelo vombate que desempenham papéis conservados na degradação da lignocelulose (um ingrediente comum em ambos os regimes hospedeiros) e na reciclagem da ureia (uma via comum em herbívoros). Também identificamos várias populações bacterianas que eram distintivas para cada hospedeiro, incluindo uma população de Synergistaceae que era prevalente entre coalas pesquisadas e codifica várias vias relacionadas à degradação dos compostos de eucalipto.
a southern hairy-nosed wombat (not Phil)., Wikimedia (Kalyob) – CC BY-SA
nossa contribuição inclui um >99% genoma completo para esta população de Synergistaceae, que nós prevemos serve como um desintoxificador chave na comunidade coala gut. Esperamos que esta informação conduza a um isolamento orientado para o genoma desta população, que não está intimamente relacionada com outros membros sequenciados da sua família e merece um estudo mais aprofundado.,além de uma melhor compreensão científica do papel do microbiota intestinal na extrema especialização da dieta, este trabalho pode levar a métodos para restaurar a ecologia intestinal de coalas subnutridas criadas em cativeiro. Também será interessante determinar se as outras três marsupiais australianas que comem eucalipto compartilham microbiota comum, ou se as linhagens microbianas evoluíram de forma independente com cada hospedeiro.graças à PeerJ por ajudar a divulgar este trabalho a uma ampla audiência.,
Read the full study: Gene and genome-centric analyses of koala and wombat fecal microbiomes point to metabolic specialization for Eucalyptus digestion
Deixe uma resposta