2018-03-12
古菌组:人体菌群拼图中不可缺少的一块
古菌
Nature Reviews:被低估的人体古菌组
① 古菌存在于大部分人体中,且可能与肠易激综合征相关,目前对古菌的研究仍十分有限;② 使用古菌16S rRNA特异引物,Koskinen等人发现人体菌群中古菌的丰度和多样性很高,在类人猿中也有相似结论;③ 古菌和细菌群落有类似的人体空间分布模式,且某些存在于人体中的古菌也存在于外界环境中,如沼池;④ 古菌组可能以特定方式影响人类健康,未来可用无偏性的鸟枪法宏基因组技术或特定的古菌靶向方法来研究其作用。
古菌
古菌
mBio:特异检测人体不同部位的古菌组
① 使用基于PCR、特异靶向古菌的方法,分析人体胃肠道、肺、鼻和皮肤的古菌群落;② 古菌检测在很大程度上受引物选择和测序分析方法的影响;③ 人体古菌组具有高多样性,其中包括之前未检测出的古菌种类;④ 与细菌类似,人体不同部位的古菌群落组成存在差异;⑤ 皮肤、胃肠道和肺的古菌群落,分别以奇古菌门、广古菌门中的产甲烷古菌(如甲烷杆菌属)和Woesearchaeota为特征,鼻子的古菌群落是皮肤和消化道的混合。
古菌
Archaea
archaeome
methanogens
Microbiome
吲哚
PLoS ONE:菌群代谢产物吲哚如何抑制沙门氏菌
① 菌群代谢色氨酸产生的吲哚可抑制鼠伤寒沙门氏菌的毒性及入侵,增加宿主细胞对其定殖的抗性;② 吲哚处理后的沙门氏菌在小鼠体内定殖的能力减弱,入侵HeLa细胞及J774A.1巨噬细胞的能力也显著降低;③ 吲哚不影响沙门氏菌在J774A.1巨噬细胞中的存活,提示吲哚主要影响了沙门氏菌的入侵;④ 沙门氏菌入侵的减少与多种沙门氏菌毒力岛-1(SPI-1)基因的表达下降相关;⑤ 吲哚通过PhoPQ依赖及非依赖性机制介导了其抗沙门氏菌定殖的效应。
吲哚
PhoPQ双组分系统
鼠伤寒沙门氏菌
丁香假单胞菌
Nature Reviews:丁香假单胞菌在植物中的致病作用(综述)
① 丁香假单胞菌是重要的植物致病菌,在1.5-1.8亿年前与荧光假单孢菌具有共同祖先,演化成13个遗传谱系,60余致病亚型;② 该菌的致病性可归因于:3型分泌系统(T3SS)、小分子毒素、胞外多糖、细胞壁降解酶和植物(类)激素等;③ 该菌可通过植物气孔等进入,作用于植物水杨酸信号途径阻止气孔关闭并促进感染,干扰植物免疫形成质外体促进生存;④ 系统地理解病原菌-环境因子-植物之间的多元互作关系,是防控疾病的重要途径。
丁香假单胞菌
植物病原菌
土壤菌群
中科院土壤所等:不同空间尺度下,影响土壤菌群的因素
① 在华北平原横跨1092公里的243个区域位点采样,分析空间尺度对随机与决定性过程对土壤菌群的影响;② 在华北平原上,150-900公里的尺度内,随机过程对土壤菌群的影响起主要作用,900公里以上,决定性过程起主要作用;③ 在青藏高原上,130-1200公里的尺度内,决定性过程起主要作用,130公里以下,随机过程起主要作用;④ 决定性过程中,最强的决定因素为土壤pH值;⑤ 23.9%的土壤菌群组成差异可被解释,其中环境因素占19.7%,空间参数占4.1%。
土壤菌群
随机性
空间尺度
决定论
土壤pH值
共生功能体
Microbiome:杨树基因型及生态位对杨树菌群的影响
① 选取美洲黑杨、毛果杨与美洲黑杨的杂交后代,分析30个不同植物组织生态位中的古细菌/细菌及真菌菌群;② 不同植物生态位(叶、茎、根、土壤)中的古细菌/细菌及真菌菌群有显著差异;③ 叶真菌群落的差异受到植物基因型的显著影响;④ 两种潜在的真菌病原体(杨盘二孢菌及壳针孢属物种)在毛果杨与美洲黑杨的杂交后代中显著增加,可能影响总体植物菌群组成;⑤ 古细菌/细菌多样性从叶、茎、根到土壤中逐渐增加,而茎及土壤中的真菌多样性最高。
共生功能体
杨树
植物菌群
生态位
16S rRNA
根系挥发物
ISME:植物根系挥发物吸引特定土壤菌群
① 开发一种嗅觉测量系统,以测定沙生苔草根系释放的挥发性有机物(VOC)对土壤菌群的吸引;② 并测试植物致病真菌——黄色镰刀菌的感染是否影响VOC谱及对其细菌的吸引;③ 植物根系VOC可刺激远处土壤菌群向植物根系的迁移;④ 黄色镰刀菌感染影响了植物根系VOC的成分,导致特定的具有抗真菌功能的细菌被植物根系吸引;⑤ VOC可长距离扩散,但不同的VOC组分扩散能力不同。
根系挥发物
土壤菌群
沙生苔草
生物炭
NP:优化生物炭对植物的益生作用
① 生物炭可促进植物生长并减少疾病,但达成上述两种目的的最佳剂量通常不一致;② 通过预先的灌溉施肥处理,增强含生物炭培养基中内生菌群群落的结构及活性,并监测黄瓜的生长表现及对瓜果腐霉菌的抗性;③ 预处理可在培养基中富集土壤植物益生菌、增加细菌及真菌的多样性与活性、去除生物炭植物活性化合物;④ 从而促进黄瓜生长并抑制土壤源性疾病,以增强生物炭的效力;⑤ 同时,预处理使植物生长与疾病抗性的生物炭量效曲线趋于一致。
生物炭
土壤菌群
灌溉施肥
disease suppression
microbial activity
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