2月17日，由中國(guó)科學(xué)院院士黃路生領(lǐng)銜的江西農(nóng)業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications 》發(fā)表重大科研成果，提供了目前為止國(guó)際上規(guī)模最為宏大的豬腸道微生物基因集和基于宏基因組組裝的基因組。該成果的面世，為豬腸道微生物組相關(guān)研究提供了重要的擴(kuò)展資源。
家豬是人類(lèi)食用的主要肉類(lèi)，同時(shí)還是生物醫(yī)學(xué)研究的動(dòng)物模型。豬的胃腸道中有數(shù)萬(wàn)億細(xì)菌，它們?cè)谒拗鞯男玛惔x、免疫甚至行為中起著至關(guān)重要的作用。在腸道菌群與豬重要經(jīng)濟(jì)性狀的因果關(guān)系研究中，其參考基因以及高質(zhì)量的微生物基因組，是了解特定微生物的功能作用及其量化必不可少的資源，但在目前的數(shù)據(jù)庫(kù)中，只有部分微生物的基因組及相關(guān)功能基因的注釋信息，約40–50%的腸道微生物缺乏參考基因組。
據(jù)了解，與易受偏倚，敏感性低以及腸道微生物組缺乏功能性信息的16S rRNA基因測(cè)序相比，宏基因組測(cè)序可用于推斷微生物群落的生物學(xué)功能，并已逐漸用于基于宏基因組關(guān)聯(lián)分析挖掘腸道微生物組與宿主表型之間關(guān)聯(lián)的相關(guān)研究中。但使用目前常用的組裝方法進(jìn)行宏基因組測(cè)序數(shù)據(jù)分析時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)配和嵌合重疊群，并將明顯的偏倚引入結(jié)果。因此，迫切需要完整的微生物基因目錄和參考基因組序列信息來(lái)研究腸道微生物組。
黃路生院士團(tuán)隊(duì)采集了不同年齡、性別、品種、地理區(qū)域、不同腸道部位和不同野豬來(lái)源的500個(gè)樣本，進(jìn)行深度宏基因組測(cè)序，并整合了現(xiàn)有的豬腸道菌群基因組，構(gòu)建整合了豬腸道微生物基因目錄(PIGC)，其中包含來(lái)自787個(gè)腸道元基因組的17,237,052個(gè)完整基因，它們以90%的蛋白質(zhì)同一性聚類(lèi)，其中28%是未知蛋白質(zhì)。與此同時(shí)，通過(guò)采用分箱分析模式，構(gòu)建了6339個(gè)基于宏基因組組裝的微生物基因組(MAG)，它們被聚集成2673個(gè)物種級(jí)別的基因組倉(cāng)，其中超過(guò)86%為當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有可用的基因組序列。
在這項(xiàng)研究中，黃路生院士及江西農(nóng)業(yè)大學(xué)首席教授陳從英帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)使用構(gòu)建的PIGC和MAG，比較了野豬和高度商業(yè)化杜洛克豬腸道微生物組之間的差異，發(fā)現(xiàn)兩者之間腸道菌群組成差異顯著，為從腸道菌群角度分析野豬抗逆性和商業(yè)豬種高生長(zhǎng)速度、高飼料利用提供初步參考數(shù)據(jù)，尤其是野豬腸道菌群樣品以及空腸、回腸和盲腸內(nèi)容物樣品的使用，極大地增強(qiáng)了PIGC和MAG的廣泛代表性。(通信員 高蕓 記者 寇勇)
關(guān)鍵詞： 豬腸道微生物基因集
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