一文吃透宿主菌群共进化,重新解读菌群功能
2021-08-03 21:25 来源: 小光教你做美食
肠道细菌会频繁地交换遗传物质,比如一个微生物组中某个菌种的行为,可能与另一个微生物组中同一物种的行为迥然不同。“微生物组不是固定不变的,”Rudman说,“这是一组相互作用并频繁发生变化的基因组。而这个问题的复杂性,正是它真正吸引人的地方,当然有时也会令人生畏。”
Moeller指出,另一个重要的考虑因素是,特定的微生物组是如何在种群中代代相传的。也许最明显的方式是垂直传播——即微生物是从亲代遗传给后代的。
例如,罗格斯大学MariaGloriaDominguez-Bello的实验室和其他研究人员,已经阐述了人类的顺产是如何帮助婴儿塑造微生物组的。Moeller团队的实验表明,在实验小鼠中,垂直传播可以算是整个肠道微生物组的主要传播方式。
微生物组也可以通过其他方式代代相传,虽然不像从亲代传给后代那样100%可靠。例如,一种方式是遗传行为或肠道形态或可使得宿主更有可能从环境中获得或保留某些微生物。另一种观点是,后代可以可靠地从周围环境中获得一些关键微生物,然后这些关键微生物可以塑造微生物组的其他部分。
纽约大学的生态学家和进化生物学家JoyBergelson,利用模式植物拟南芥(Arabidopsisthaliana)的微生物组来验证这一想法。
通过对野生拟南芥种群进行研究,她的团队发现,大约10%的微生物类群,在世代间高度保守,并且这些特殊的微生物类群,似乎在植物微生物组的微生物相互作用网络中占据重要的位置,类似于枢纽。
研究团队目前还不知道这些枢纽微生物是如何做到保守的,Bergelson说,很可能是植物从环境中选择性地获取了这些微生物,尽管一些研究人员认为,微生物也可能通过种子直接遗传。