获得人类微生物多样性和丰度的密切表征对于今天的研究人员来说是一个挑战。在过去,使用基于培养的方法进行微生物组合物,其低估的多样性,仅为20%和50%的成员培养。在过去十年中,我们对肠道微生物群的组成和多样性的理解已经通过文化无关的方法基于16S核糖体核糖核酸(rRNA)基因的特性,最重要的是,由于下一代测序方法。这些技术提供了关于人类微生物群的功能和代谢潜力的信息。然而,人类体内有大量的微生物物种,这些微生物物种尚未在国际种群中被鉴定出来。

一个新的学习为首的博士尼古拉Segata来自计算偏心组合实验室特伦托大学(意大利),现在提供了全球人口中最大的人类相关微生物目录.研究人员采用了一种大规模的方法,将计算基因组学(通过分析其遗传信息来研究人类微生物组)、微生物学和大数据结合起来,从口腔、皮肤、阴道和粪便样本中对细菌和古细菌基因组进行特征和分类。参与者是生活在32个不同国家的各个年龄段的个体,有西方化的生活方式,也有非西方化的生活方式来自马达加斯加的队列

偏见组装来自所有身体部位的9,428个人微生物组样品,允许重建154,723种新的微生物基因组,从4,930种.预先是未探索和无表格的大部分(77%),因此增加了可含糊的肠道微生物基因组的数量,或者可以优先考虑分析。具体地,与西化对应物相比,非西化的肠道微生物瘤表现出增加的均衡读取可用性,而肠道和口腔腔肌射噬菌体具有最高的可用性,其次是阴道,最后的皮肤。

通过重建超过1,800个基因组,研究人员发现了这一点在之前未知的物种中,全球人口中第七大最常见的人类相关微生物是“Candidatus.Cibiobacter qucibialis”.这个物种在系统发育上处于两者之间Faecalibacterium瘤胃球菌属

西方化人口的绝大多数基因组聚集在一起,而非西方化人口的基因组分别分组。有趣的是,许多在非西方生活方式的群体中更普遍.例如,农村非西方化人口的肠道微生物群显示出强烈的琥珀菊属植物,表明对寄主生活方式的专门化,特别是与降解植物糖木糖有关。相比之下,拟杆菌西方化生活方式中最强的细菌。

在功能水平中也发现了一些差异。参与抗生素生物合成和用于色氨酸代谢基因的基因在西化与非西化群体中表达不同,反映了肠道微生物组适应不同人群环境的广泛方式。事实上,研究人员将这些差异描述为在西化人口中发生的复杂工业化过程的间接后果。

总的来说,这项新的计算宏基因组学研究扩大了西方化和非西方化国际人群体内细菌的数量和多样性。这些发现扩大了我们目前对人类微生物组的丰富和多样性的认识,并支持继续研究尚未探索的人类微生物组的大部分多样性。

参考:

Pasolli E, Asnicar F, Manara S广泛的未开发人类微生物组多样性,由群体跨越年龄,地理和生活方式的肉质组合超过150,000个基因组细胞.2019.doi: 10.1016 / j.cell.2019.01.001。