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Isabel Gordo
文章数:8篇
进化
Nature Reviews:肠道菌群在宿主中如何进化?(综述)
Nature Reviews Microbiology发表的综述文章,回顾了自然选择如何影响肠道菌在宿主(重点是小鼠和人类)内进化的最新研究成果,发现健康宿主的微生物群并非一成不变,相反,每个肠道定殖物种的基因组都可能是高度动态的,而这种动态性似乎与微生物群的物种多样性有关。通过遗传学和生物信息学工具以及对时间序列数据的分析,可以量化肠道生态系统中新出现的突变和水平转移事件的选择强度。未来需要了解宿主内部微生物群进化的规则,以更有效地开发微生物群疗法,帮助维持或恢复宿主健康。
进化
肠道菌
宿主微生物群落
Cell子刊:宿主中微生物间的水平基因转移(综述)
水平基因转移广泛存在于宿主微生物群落中,是促进细菌多样性的重要进化力量。宿主的微生物群落的微生物密度高,移动元素频繁,因此基因交换也是抗生素耐药性迅速传播的关键因素。近期一篇发表在Cell子刊,Cell Host and Microbe的一篇综述详细回顾了近年来宿主微生物群落水平基因转移的相关研究进展,综述了涉及细菌及其移动元件的相互作用网络的生态复杂性,以及宿主生理对遗传交换率的影响,进而讨论了在体内检测和量化基因交换方面面临的挑战及研究方向。
宿主微生物群落
水平基因转移(HGT)
机制和转移原件
综述
基础研究
病原体如何适应菌群与宿主共同介导的铁限制作用?
这是发表在Current Biology上的一份工作,作者从大肠杆菌的铁硫簇调节因子iscR在小鼠肠内铁适应的重要作用出发,鉴定了C92位点的重要性。随后,在衰老小鼠和年轻小鼠肠内都发现了iscR C92S突变体的波动性选择状态,使用免疫力不同的小鼠以及无菌小鼠进行体内竞争,发现这种波动性选择状态受宿主免疫系统调节,且有抗生素和菌群驱动。同时,铁限制也会调节iscR C92S的适应性,作者还鉴定出宿主的免疫蛋白Lipocalin-2可限制细菌的铁摄入,因此是iscR波动性选择的主要宿主机制。
抗生素耐药性
Nature子刊:耐药菌在宿主内的竞争和演化存在个体差异
长期抗生素治疗会导致细菌耐药。在没有抗生素选择压力的情况下,耐药突变对于细菌本身可能成为一种负担,不利于耐药菌在菌群中的竞争。Nature Ecology & Evolution近期发表的一项研究通过小鼠试验、数学建模等方法,发现携带耐药基因突变的大肠杆菌在宿主肠道内定植的适应性和演化模式,呈现较大的个体差异,这种差异主要取决于宿主的肠道菌群。这些发现对于指导科学使用抗生素以减少耐药菌,有参考意义。
抗生素耐药性
个体化
肠道菌群
肠道细菌演化
肠道细菌如何维持物种内遗传多样性?
人体肠道微生物的多样性是一个重要的健康指标,影响着肥胖、炎症性肠病等多种疾病及各种治疗方法的疗效,但如何保持它的多样性仍然是一个谜。研究表明,每个物种都有丰富的遗传多样性,某些被称为突变体的细菌细胞可以以高出正常情况下1000倍的突变率进行进化,从而产生前所未有的多样性爆发。但关于不同的进化机制——如突变、重组、迁移、遗传漂变和自然选择是如何塑造哺乳动物肠道细菌遗传多样性的,我们知之甚少。发表在PLoS Biology上的文章以大肠杆菌为研究对象,解析了哺乳动物肠道细菌种内突变率多态性出现和维持的分子和进化机制,为复杂生态系统多样性的形成提供了理论依据。
肠道细菌演化
突变率多态性
适应性
进化
全基因组测序
衰老
老年小鼠肠道中的大肠杆菌如何进化?
肠道微生物在衰老过程中起着重要作用。Current Biology最近的研究表明,大肠杆菌在老年小鼠和年轻小鼠中均发生进化。然而,在老年小鼠中,大肠杆菌新陈代谢的适应出现得更慢,并表现出明显的与压力相关的基因突变,即与毒性相关的基因iscR和lrhA。本研究结果提示,衰老或给哺乳动物肠道微生物进化施加了一个选择压力。
衰老
肠道菌群
大肠杆菌
进化
Microbiome
大肠杆菌
大肠杆菌在小鼠肠道内的”生活与交流“
文章通过单菌移植和共同定殖的方式,研究了小鼠肠道生态环境对大肠杆菌代谢的影响。在单定殖小鼠中,大肠杆菌进化可被预测,且主要消耗丝氨酸。但是一旦肠道中与其他菌群共定殖,比如Blautia coccoides,大肠杆菌的进化就会被打乱,整个肠道菌群以及生态环境也就恢复复杂状态。文章初步反映了肠道内菌群间的动态竞争以及其对于机体内环境的调节。
大肠杆菌
肠道生态环境
Echerichia coli
Germ-free
gut metabolomics
菌群演化
肠道菌群演化或遵循特殊法则
了解肠道菌群多样性、稳定性和适应力对宿主健康的影响具有重要作用。《PLoS Biology》近期评论了Garud团队对于肠道菌群基因演化的研究(http://www.mr-gut.cn/papers/read/1039641146 ),强调了该研究对于指导菌群-宿主互作研究的作用。
菌群演化
观点评论
菌群进化
肠道菌群进化
Karen H Vousden