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肠道微生物组的多样性可以通过饮食习惯和进化史来解释

2019-05-18 10:10:20 • 来源：

是什么决定了动物消化道中微生物的组成?维也纳科技大学和Karl Landsteiner大学克雷姆斯以及MPITübingen的大型研究现在已经进入了这个难题。

肠道微生物组的多样性可以通过饮食习惯和进化史来解释

他们是我们的一部分：我们所携带的细菌和古细菌的数量是我们自己细胞的十倍。消化道中的细菌生态系统，即所谓的微生物组，不仅对我们的新陈代谢非常重要，而且对免疫系统乃至我们的行为都非常重要。动物也是如此，但微生物群的组成在动物物种之间差异很大。

这是第一次进行大规模研究，以解释使用来自自由生活动物的粪便样品开发微生物组。对来自鱼类，两栖动物，爬行动物，鸟类和哺乳动物的128种不同物种进行了检查。所涉及的研究小组能够展示进化和饮食习惯如何相互作用并确定消化道中细菌的组成。肠道中的许多微生物似乎已经与宿主动物同步发展了数百万年。这些结果还有助于表征水中的粪便污染，允许在未来以更精确的方式归因于某些动物物种。

来自家谱树所有分支的样本

“到目前为止，人们对微生物组进行了研究，或对大鼠等个别物种的特殊数据进行了研究。但是，我们希望选择尽可能代表整个脊椎动物进化树的动物物种 - 从鸟类到哺乳动物“钓鱼，”安德纳斯法恩莱特纳教授说，他是TU Wien(ICC Water&Health，http：//www.waterandhealth.at)和微生物诊断教授的联合负责人，“水和健康”的联合负责人位于克雷姆斯的Karl Landsteiner私立大学的ICC水与健康小组。

从野生动物获取样本非常重要，因为动物园动物可以拥有与野生动物完全不同的微生物组。维也纳兽医大学野生动物科学与生态研究所是样本采集的主要合作伙伴。然后对所研究的微生物的DNA进行测序 - 部分在TU Wien进行测序，部分在Tübingen的Max Planck发育生物学研究所测序。

分析了来自180个不同物种的总共400多个样品，产生了2000万个基因序列。MPI在图宾根的合作伙伴在该研究中贡献了他们在生物信息学数据分析和进化生物学方面的专业知识。这揭示了可以通过进化历史解释的惊人关系：微生物组与宿主动物共同进化已经发展了数百万年。与进化家谱相近的密切相关的物种在微生物组中也具有相似性。营养也起着重要作用，但它绝不是唯一的决定性因素。如果哺乳动物和鸟吃同样的食物，它的肠道内仍然没有相同的细菌。“

Georg Reischer

污染生物探测器

现在我们拥有一个非常广泛的数据集，可以更加全面和准确地进行这些测试。“本研究中收集的数据不仅可以解释宿主动物和消化道中微生物的共同进化，还有助于开发有助于提供清洁水的方法。近年来，TU Wien开发了一项技术，该技术使用DNA测试来提供有关水中粪便污染源的信息。因此，有可能发现污染是由人类废水还是放牧动物引起的。

Andreas Farnleitner

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