假小链双歧杆菌遗传多样性及其对健康小鼠肠道微生态的影响
发布时间：2021-10-28 12:07
假小链双歧杆菌（Bifidobacterium pseudocatenulatum）是健康成人肠道内的优势双歧杆菌,并在各个年龄段人群中普遍存在,菌种资源丰富。该菌种的多个菌株已被证明具有改善糖脂代谢、调节机体免疫、改善焦虑及抑郁的益生功能。另外,该菌种也具有作为食品工业工程菌的潜力,如产共轭亚麻酸、植酸酶等。尽管该菌种中的多个菌株具有益生功能,但是目前几乎没有该菌种遗传多样性及进化关系的研究。大部分的研究都集中在个别菌株对疾病的预防及缓解上,但其对于健康宿主的影响未见报道。基于以上研究背景,本研究从中国健康人群和动物粪便样品中分离得到88株假小链双歧杆菌,经过Illumina Hiseq二代测序平台获得基因组草图,采用比较基因组手段分析该菌种遗传多样性及进化亲缘关系;选择位于不同进化簇的菌株进行动物实验,探究具有不同进化距离的假小链双歧杆菌对健康宿主肠道微生态的影响,为该菌种的应用开发提供理论依据和数据支持。88株假小链双歧杆菌的基因组分析结果表明:中国来源的假小链双歧杆菌与NCBI数据库中国外假小链双歧杆菌在GC含量、基因组大小、开放阅读框数量、tRNA数量上一致。系统进化树的结果...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
8株假小链双歧杆菌泛基因组和核心基因组曲线图
江南大学硕士学位论文16图3-288株假小链双歧杆菌的核心基因和特异基因Fig.3-2Coregenesanduniquegenesof88B.pseudocatenulatumstrains提取研究菌株的核心基因进行COG注释分析发现（图3-3）：假小链双歧杆菌的核心基因功能可分为21大类，大部分基因参与了细胞的重要生命活动，对维持菌株生存至关重要，核心功能统计结果和双歧杆菌属的研究相似[80]。其中。参与重要物质新陈代谢过程（氨基酸、碳水化合物、核苷酸等）的共享基因数量最多，约占核心基因组的40%；其次是参与翻译和核糖体生物合成的基因，约占核心基因组的17%。此外，还有部分未知功能的核心基因被发现。通过进一步注释分析发现，这些基因类似于前噬菌体片段或者其他基因移动元件，反映了基因水平转移对菌种进化过程的重要促进作用[81]。
江南大学硕士学位论文18得到的菌株基本散乱分布在其他各簇，这可能是由于西北地区独特的饮食习惯导致。除此之外，假小链双歧杆菌菌株的进化遗传关系与宿主年龄、性别无关。综上可知，基于直系同源基因构建的进化树用于菌种鉴定具有较强的准确性。对于假小链双歧杆菌，地域对其遗传进化可能产生一定影响，而菌株之间的亲缘关系和宿主年龄、性别无关。最后推测菌株的进化亲缘关系可能还是由宿主的饮食差异决定[82]。图3-4基于直系同源基因的系统发育进化树Fig.3-4Phylogenetictreebasedonorthologousgenes注：红色圆圈的大小代表年龄，圆圈越大，年龄越大；蓝色实心正方形代表男性，蓝色空心正方形代表女性。3.2.4碳水化合物活性酶基因分析有研究表明[83,84]，双歧杆菌对于碳水化合物的广泛利用是它得以在人体肠道定植的主要原因。可以说，对多种底物的优良代谢能力是双歧杆菌区别于其他菌种最主要的特征。为了探究假小链双歧杆菌菌种对于碳源利用的共性以及不同分离源菌株的碳源利用差异，我们基于CAZy数据库对88个菌株进行了注释分析，绘制了菌株碳水化合物活
【参考文献】：
期刊论文
[1]细菌的噬菌体感染抗性机制[J]. 徐嘉良,阚飙. 生物技术通讯. 2013(03)
[2]健康老年人肠道双歧杆菌和乳杆菌种群多样性分析[J]. 张和春,王劲松,杨国,倪新华,范小兵,杭晓敏. 中国微生态学杂志. 2006(06)
[3]细菌比较基因组学和进化基因组学[J]. 周冬生,杨瑞馥. 微生物学杂志. 2003(05)
[4]TNFα在胰岛素抵抗发生机制中的作用[J]. 周亚茹. 国外医学(免疫学分册). 2002(05)
硕士论文
[1]格氏乳杆菌与副格氏乳杆菌的筛选、基因组比较及安全性评价[D]. 周兴雅.江南大学 2019
[2]产细菌素乳酸菌对小鼠肠道微生态的影响[D]. 俞赟霞.江南大学 2018
本文编号：3462782
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
8株假小链双歧杆菌泛基因组和核心基因组曲线图
江南大学硕士学位论文16图3-288株假小链双歧杆菌的核心基因和特异基因Fig.3-2Coregenesanduniquegenesof88B.pseudocatenulatumstrains提取研究菌株的核心基因进行COG注释分析发现（图3-3）：假小链双歧杆菌的核心基因功能可分为21大类，大部分基因参与了细胞的重要生命活动，对维持菌株生存至关重要，核心功能统计结果和双歧杆菌属的研究相似[80]。其中。参与重要物质新陈代谢过程（氨基酸、碳水化合物、核苷酸等）的共享基因数量最多，约占核心基因组的40%；其次是参与翻译和核糖体生物合成的基因，约占核心基因组的17%。此外，还有部分未知功能的核心基因被发现。通过进一步注释分析发现，这些基因类似于前噬菌体片段或者其他基因移动元件，反映了基因水平转移对菌种进化过程的重要促进作用[81]。
江南大学硕士学位论文18得到的菌株基本散乱分布在其他各簇，这可能是由于西北地区独特的饮食习惯导致。除此之外，假小链双歧杆菌菌株的进化遗传关系与宿主年龄、性别无关。综上可知，基于直系同源基因构建的进化树用于菌种鉴定具有较强的准确性。对于假小链双歧杆菌，地域对其遗传进化可能产生一定影响，而菌株之间的亲缘关系和宿主年龄、性别无关。最后推测菌株的进化亲缘关系可能还是由宿主的饮食差异决定[82]。图3-4基于直系同源基因的系统发育进化树Fig.3-4Phylogenetictreebasedonorthologousgenes注：红色圆圈的大小代表年龄，圆圈越大，年龄越大；蓝色实心正方形代表男性，蓝色空心正方形代表女性。3.2.4碳水化合物活性酶基因分析有研究表明[83,84]，双歧杆菌对于碳水化合物的广泛利用是它得以在人体肠道定植的主要原因。可以说，对多种底物的优良代谢能力是双歧杆菌区别于其他菌种最主要的特征。为了探究假小链双歧杆菌菌种对于碳源利用的共性以及不同分离源菌株的碳源利用差异，我们基于CAZy数据库对88个菌株进行了注释分析，绘制了菌株碳水化合物活
【参考文献】：
期刊论文
[1]细菌的噬菌体感染抗性机制[J]. 徐嘉良,阚飙. 生物技术通讯. 2013(03)
[2]健康老年人肠道双歧杆菌和乳杆菌种群多样性分析[J]. 张和春,王劲松,杨国,倪新华,范小兵,杭晓敏. 中国微生态学杂志. 2006(06)
[3]细菌比较基因组学和进化基因组学[J]. 周冬生,杨瑞馥. 微生物学杂志. 2003(05)
[4]TNFα在胰岛素抵抗发生机制中的作用[J]. 周亚茹. 国外医学(免疫学分册). 2002(05)
硕士论文
[1]格氏乳杆菌与副格氏乳杆菌的筛选、基因组比较及安全性评价[D]. 周兴雅.江南大学 2019
[2]产细菌素乳酸菌对小鼠肠道微生态的影响[D]. 俞赟霞.江南大学 2018
本文编号：3462782
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