环境微生物群落多样性分析相关案例
1. 人类阴道微生物群落多样性分析
Jacques Ravel等人对来自北美的396位健康女性的阴道微生物群落多样性进行了研究。这些女性分别属于四个不同的种族,包括白种人、黑种人、西班牙人及亚洲人。研究人员通过PCR扩增获得16S rRNA基因V1-V2区DNA片段并进行Roche 454高通量测序,每个样品平均获得了约2,200条长度为240bp的reads。将这些reads与RDP数据库比对并进行聚类分析,结果表明阴道微生物主要聚成5组,其中四组中的最优势菌分别为Lactobacillus iners,卷曲乳杆菌(Lactobacillus crispatus),格氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)和 詹氏乳杆菌(Lactobacillus jensenii),而第五组中厌氧微生物比例较高,这种群落结构与乳酸产生相关。另外,还研究了微生物群落多样性与阴道Nugent评分和pH值之间的关系。
图 394位女性阴道样品相似度比对heatmap图
A:样品基于阴道微生物群落组成和丰度进行聚类分组。B:394个样品的Nugent评分和pH值。C:根据Spearman’s相关系数对分类单元(taxa)进行聚类。
2. 饮食对肠道微生物群落多样性的影响
为了研究饮食对肠道微生物群落多样性的影响,Filippo CD等人对15个健康的欧洲孩子(EU)及14个健康的非洲农村孩子(BF)进行了研究。EU的饮食具有典型的西方特色,而BF的食物则能代表传统的非洲乡下的饮食构成。通过PCR扩增29个粪便样品的16S rRNA基因V5-V6区DNA片段并进行Roche 454高通量测序,共获得了438,219条高质量的reads。RDP数据库比对结果发现94.2%的reads属于放线菌门(Actinobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes),壁厚菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),但是它们在EU和BF中的比例有显著差异。BF肠道中拟杆菌门的微生物占大部分,而壁厚菌门所占比例较低。有趣的是,含有大量纤维素和木聚糖水解基因的Prevotella和Xylanibacter菌株只存在于BF中,并且所占比例较高。
图 BF和EU肠道微生物群落结构图
相关文献
1. Ravela J, Gajera P, Abdob Z, et al. Vaginal microbiome of reproductive-age women. PNAS, 2010, published on line.
2. Filippoa CD, Cavalieria D, Paolab MD, et al. Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa. PNAS, 2010, 107(33): 14691-14696.
3. Zhanga H, DiBaiseb JK, Zuccoloc A, et al. Human gut microbiota in obesity and after gastric bypass. PNAS, 2009, 106(7): 2365-2370.
4. Costello EK, Lauber CL, Hamady M, et al. Bacterial community variation in human body habitats across space and time. Science, 2009, 326: 1694-1697.
5. Ling ZX, Kong JM, Jia P, et al. Analysis of oral microbiota in children with dental caries by PCR-DGGE and barcoded pyrosequencing. Microb Ecol, 2010, 60: 677-690.
编辑: helen