假小鏈雙歧桿菌遺傳多樣性及其對(duì)健康小鼠腸道微生態(tài)的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-10-28 12:07
假小鏈雙歧桿菌(Bifidobacterium pseudocatenulatum)是健康成人腸道內(nèi)的優(yōu)勢(shì)雙歧桿菌,并在各個(gè)年齡段人群中普遍存在,菌種資源豐富。該菌種的多個(gè)菌株已被證明具有改善糖脂代謝、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫、改善焦慮及抑郁的益生功能。另外,該菌種也具有作為食品工業(yè)工程菌的潛力,如產(chǎn)共軛亞麻酸、植酸酶等。盡管該菌種中的多個(gè)菌株具有益生功能,但是目前幾乎沒有該菌種遺傳多樣性及進(jìn)化關(guān)系的研究。大部分的研究都集中在個(gè)別菌株對(duì)疾病的預(yù)防及緩解上,但其對(duì)于健康宿主的影響未見報(bào)道。基于以上研究背景,本研究從中國(guó)健康人群和動(dòng)物糞便樣品中分離得到88株假小鏈雙歧桿菌,經(jīng)過Illumina Hiseq二代測(cè)序平臺(tái)獲得基因組草圖,采用比較基因組手段分析該菌種遺傳多樣性及進(jìn)化親緣關(guān)系;選擇位于不同進(jìn)化簇的菌株進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn),探究具有不同進(jìn)化距離的假小鏈雙歧桿菌對(duì)健康宿主腸道微生態(tài)的影響,為該菌種的應(yīng)用開發(fā)提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。88株假小鏈雙歧桿菌的基因組分析結(jié)果表明:中國(guó)來源的假小鏈雙歧桿菌與NCBI數(shù)據(jù)庫中國(guó)外假小鏈雙歧桿菌在GC含量、基因組大小、開放閱讀框數(shù)量、tRNA數(shù)量上一致。系統(tǒng)進(jìn)化樹的結(jié)果...
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
8株假小鏈雙歧桿菌泛基因組和核心基因組曲線圖
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文16圖3-288株假小鏈雙歧桿菌的核心基因和特異基因Fig.3-2Coregenesanduniquegenesof88B.pseudocatenulatumstrains提取研究菌株的核心基因進(jìn)行COG注釋分析發(fā)現(xiàn)(圖3-3):假小鏈雙歧桿菌的核心基因功能可分為21大類,大部分基因參與了細(xì)胞的重要生命活動(dòng),對(duì)維持菌株生存至關(guān)重要,核心功能統(tǒng)計(jì)結(jié)果和雙歧桿菌屬的研究相似[80]。其中。參與重要物質(zhì)新陳代謝過程(氨基酸、碳水化合物、核苷酸等)的共享基因數(shù)量最多,約占核心基因組的40%;其次是參與翻譯和核糖體生物合成的基因,約占核心基因組的17%。此外,還有部分未知功能的核心基因被發(fā)現(xiàn)。通過進(jìn)一步注釋分析發(fā)現(xiàn),這些基因類似于前噬菌體片段或者其他基因移動(dòng)元件,反映了基因水平轉(zhuǎn)移對(duì)菌種進(jìn)化過程的重要促進(jìn)作用[81]。
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文18得到的菌株基本散亂分布在其他各簇,這可能是由于西北地區(qū)獨(dú)特的飲食習(xí)慣導(dǎo)致。除此之外,假小鏈雙歧桿菌菌株的進(jìn)化遺傳關(guān)系與宿主年齡、性別無關(guān)。綜上可知,基于直系同源基因構(gòu)建的進(jìn)化樹用于菌種鑒定具有較強(qiáng)的準(zhǔn)確性。對(duì)于假小鏈雙歧桿菌,地域?qū)ζ溥z傳進(jìn)化可能產(chǎn)生一定影響,而菌株之間的親緣關(guān)系和宿主年齡、性別無關(guān)。最后推測(cè)菌株的進(jìn)化親緣關(guān)系可能還是由宿主的飲食差異決定[82]。圖3-4基于直系同源基因的系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹Fig.3-4Phylogenetictreebasedonorthologousgenes注:紅色圓圈的大小代表年齡,圓圈越大,年齡越大;藍(lán)色實(shí)心正方形代表男性,藍(lán)色空心正方形代表女性。3.2.4碳水化合物活性酶基因分析有研究表明[83,84],雙歧桿菌對(duì)于碳水化合物的廣泛利用是它得以在人體腸道定植的主要原因?梢哉f,對(duì)多種底物的優(yōu)良代謝能力是雙歧桿菌區(qū)別于其他菌種最主要的特征。為了探究假小鏈雙歧桿菌菌種對(duì)于碳源利用的共性以及不同分離源菌株的碳源利用差異,我們基于CAZy數(shù)據(jù)庫對(duì)88個(gè)菌株進(jìn)行了注釋分析,繪制了菌株碳水化合物活
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]細(xì)菌的噬菌體感染抗性機(jī)制[J]. 徐嘉良,闞飆. 生物技術(shù)通訊. 2013(03)
[2]健康老年人腸道雙歧桿菌和乳桿菌種群多樣性分析[J]. 張和春,王勁松,楊國(guó),倪新華,范小兵,杭曉敏. 中國(guó)微生態(tài)學(xué)雜志. 2006(06)
[3]細(xì)菌比較基因組學(xué)和進(jìn)化基因組學(xué)[J]. 周冬生,楊瑞馥. 微生物學(xué)雜志. 2003(05)
[4]TNFα在胰島素抵抗發(fā)生機(jī)制中的作用[J]. 周亞茹. 國(guó)外醫(yī)學(xué)(免疫學(xué)分冊(cè)). 2002(05)
碩士論文
[1]格氏乳桿菌與副格氏乳桿菌的篩選、基因組比較及安全性評(píng)價(jià)[D]. 周興雅.江南大學(xué) 2019
[2]產(chǎn)細(xì)菌素乳酸菌對(duì)小鼠腸道微生態(tài)的影響[D]. 俞赟霞.江南大學(xué) 2018
本文編號(hào):3462782
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
8株假小鏈雙歧桿菌泛基因組和核心基因組曲線圖
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文16圖3-288株假小鏈雙歧桿菌的核心基因和特異基因Fig.3-2Coregenesanduniquegenesof88B.pseudocatenulatumstrains提取研究菌株的核心基因進(jìn)行COG注釋分析發(fā)現(xiàn)(圖3-3):假小鏈雙歧桿菌的核心基因功能可分為21大類,大部分基因參與了細(xì)胞的重要生命活動(dòng),對(duì)維持菌株生存至關(guān)重要,核心功能統(tǒng)計(jì)結(jié)果和雙歧桿菌屬的研究相似[80]。其中。參與重要物質(zhì)新陳代謝過程(氨基酸、碳水化合物、核苷酸等)的共享基因數(shù)量最多,約占核心基因組的40%;其次是參與翻譯和核糖體生物合成的基因,約占核心基因組的17%。此外,還有部分未知功能的核心基因被發(fā)現(xiàn)。通過進(jìn)一步注釋分析發(fā)現(xiàn),這些基因類似于前噬菌體片段或者其他基因移動(dòng)元件,反映了基因水平轉(zhuǎn)移對(duì)菌種進(jìn)化過程的重要促進(jìn)作用[81]。
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文18得到的菌株基本散亂分布在其他各簇,這可能是由于西北地區(qū)獨(dú)特的飲食習(xí)慣導(dǎo)致。除此之外,假小鏈雙歧桿菌菌株的進(jìn)化遺傳關(guān)系與宿主年齡、性別無關(guān)。綜上可知,基于直系同源基因構(gòu)建的進(jìn)化樹用于菌種鑒定具有較強(qiáng)的準(zhǔn)確性。對(duì)于假小鏈雙歧桿菌,地域?qū)ζ溥z傳進(jìn)化可能產(chǎn)生一定影響,而菌株之間的親緣關(guān)系和宿主年齡、性別無關(guān)。最后推測(cè)菌株的進(jìn)化親緣關(guān)系可能還是由宿主的飲食差異決定[82]。圖3-4基于直系同源基因的系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹Fig.3-4Phylogenetictreebasedonorthologousgenes注:紅色圓圈的大小代表年齡,圓圈越大,年齡越大;藍(lán)色實(shí)心正方形代表男性,藍(lán)色空心正方形代表女性。3.2.4碳水化合物活性酶基因分析有研究表明[83,84],雙歧桿菌對(duì)于碳水化合物的廣泛利用是它得以在人體腸道定植的主要原因?梢哉f,對(duì)多種底物的優(yōu)良代謝能力是雙歧桿菌區(qū)別于其他菌種最主要的特征。為了探究假小鏈雙歧桿菌菌種對(duì)于碳源利用的共性以及不同分離源菌株的碳源利用差異,我們基于CAZy數(shù)據(jù)庫對(duì)88個(gè)菌株進(jìn)行了注釋分析,繪制了菌株碳水化合物活
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]細(xì)菌的噬菌體感染抗性機(jī)制[J]. 徐嘉良,闞飆. 生物技術(shù)通訊. 2013(03)
[2]健康老年人腸道雙歧桿菌和乳桿菌種群多樣性分析[J]. 張和春,王勁松,楊國(guó),倪新華,范小兵,杭曉敏. 中國(guó)微生態(tài)學(xué)雜志. 2006(06)
[3]細(xì)菌比較基因組學(xué)和進(jìn)化基因組學(xué)[J]. 周冬生,楊瑞馥. 微生物學(xué)雜志. 2003(05)
[4]TNFα在胰島素抵抗發(fā)生機(jī)制中的作用[J]. 周亞茹. 國(guó)外醫(yī)學(xué)(免疫學(xué)分冊(cè)). 2002(05)
碩士論文
[1]格氏乳桿菌與副格氏乳桿菌的篩選、基因組比較及安全性評(píng)價(jià)[D]. 周興雅.江南大學(xué) 2019
[2]產(chǎn)細(xì)菌素乳酸菌對(duì)小鼠腸道微生態(tài)的影響[D]. 俞赟霞.江南大學(xué) 2018
本文編號(hào):3462782
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