中国两歧双歧杆菌基因组比较：宿主关联与适应性特征

本研究聚焦于"两歧双歧杆菌比较基因组学和基因型-表型相关性研究"，由臧梦宁、赵芳等人在江南大学食品学院进行。双歧杆菌是普遍存在于动物肠道中的益生菌，其对维持人体肠道微生物群落稳定性的作用已得到广泛关注。然而，对于这类细菌的基因组特性及其与表型特征之间的关系，之前的研究相对匮乏。 作者们通过对41株来自中国不同地区、年龄和民族的两歧双歧杆菌的基因组进行了深入的比较分析。首先，他们利用核心基因簇和单核苷酸多态性(SNP)构建了系统发育树，结果表明，这些地理、年龄和种族因素并未显示出与两歧双歧杆菌进化有显著的相关性。这揭示了物种多样性可能主要受到非遗传因素的影响。 泛基因组分析揭示了一个在两歧双歧杆菌类别中的保守泛基因组，即这些菌株共享的一套基本基因集，可能反映了它们作为肠道共生菌的基本功能需求。进一步的分析着重于株间特异性基因，发现某些菌株为了适应环境，如获取营养或应对宿主免疫系统的响应，进化出了外源性的限制性修饰系统和特定的碳水化合物利用基因簇。 一项关键发现是，相较于其他双歧杆菌，两歧双歧杆菌的基因组中有一个保守的黏蛋白多糖代谢途径。这暗示了该菌株可能特别擅长利用宿主肠道中常见的黏蛋白多糖，这在实验中通过碳水化合物利用实验得到了证实。这种特性可能与其在肠道健康中的重要作用紧密相关。 研究的关键词包括两歧双歧杆菌、系统发育分析、泛基因组分析以及宿主衍生糖原代谢，强调了基因组学在理解菌株特性和功能适应性上的价值。这项工作不仅提升了我们对两歧双歧杆菌基础生物学的理解，也为未来开发针对特定菌株的益生元策略提供了科学依据。