中國農(nóng)大新聞網(wǎng)訊  近日，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院胡永飛教授團(tuán)隊在自然出版集團(tuán)旗下《Communications Biology》雜志上發(fā)表了題為“metagenome-assembled genomes and gene catalog from the chicken gut microbiome aid in deciphering antibiotic resistomes”的研究論文。該研究通過整合雞腸道微生物宏基因組數(shù)據(jù)，構(gòu)建了迄今為止國際上最大的雞腸道微生物參考基因組和基因集合。研究通過對功能基因的挖掘，闡釋了雞腸道微生物在碳水化合降解、細(xì)菌耐藥等方面的特點(diǎn)，為雞腸道微生物的研究提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資源。

 

　　大量研究表明，腸道微生物與宿主的健康狀態(tài)有著密切的聯(lián)系。在家禽中，腸道微生物已經(jīng)被證明與食物的消化吸收、免疫系統(tǒng)發(fā)育、脂肪堆積、生長發(fā)育等有著密切聯(lián)系。建立雞腸道微生物參考基因組和基因集合對于深入研究雞腸道微生物的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義。

 

　　該研究對來自中國和歐洲共十個國家的799個雞腸道微生物宏基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行了整合分析。組裝獲得了12339個菌株水平的高質(zhì)量細(xì)菌/古菌參考基因組，這些基因組涵蓋了1978個微生物物種（圖1）。通過物種注釋和數(shù)據(jù)比對，從中發(fā)現(xiàn)893個可能的新種和38個可能的新屬。通過對物種的分布規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)，雞腸道中最普遍存在的細(xì)菌物種是鳥乳桿菌和卷曲乳桿菌。

 

　　在基因組組裝的基礎(chǔ)上，研究進(jìn)一步構(gòu)建了一個含有1660萬個非冗余基因的雞腸道微生物參考基因集。通過對基因功能注釋發(fā)現(xiàn)，雞腸道中主要存在的碳水化合物活性酶是糖苷水解酶；與歐洲來源的雞相比，中國來源的雞腸道微生物中含有的耐藥基因豐度相對較高，但多樣性較低。將中國人和歐洲人的腸道微生物耐藥組納入比對分析后，研究提出地域因素對耐藥組的影響小于宿主物種差異的影響。

　　圖 從799個雞腸道微生物宏基因組樣本組裝得到12339個參考基因組和1600萬個參考基因。（a） 1970種細(xì)菌和8種古菌的進(jìn)化樹。物種分類由GTDB-Tk分析得到，內(nèi)圈到外圈分別代表了門、新種和新屬。外圈柱長度代表每一個物種下菌株的數(shù)量。（b）12339個參考基因組在所有樣本中的分布。（c） 本研究中整合的基因集和已發(fā)表的雞腸道微生物基因集的eggNOG和KEGG注釋比較。CGM-RGC為已發(fā)表的雞腸道微生物參考基因集，GG-IGC為該研究得到的整合基因集。

 

　　研究整合得到的參考基因組和基因集合數(shù)據(jù)存儲于中國科學(xué)院微生物研究所國家微生物科學(xué)數(shù)據(jù)中心（https://nmdc.cn/icrggc/），供公開獲取和下載使用。

 

　　我校動物科技學(xué)院胡永飛教授為論文通訊作者，動物科技學(xué)院博士后封雨晴博士為論文第一作者，中國科學(xué)院微生物研究所朱寶利研究員、高福院士，我校動物科技學(xué)院咼于明教授等為共同作者。研究得到國家微生物科學(xué)數(shù)據(jù)中心馬俊才研究員、吳林寰正高級工程師等在數(shù)據(jù)存儲和維護(hù)方面的支持和幫助。該項工作由“中國農(nóng)業(yè)大學(xué)2115人才培育發(fā)展支持計劃”、“中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項資金”等資助完成。

 

　　文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s42003-021-02827-2。

 

　　供稿：動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院