魏辅文院士团队揭示:食性驱动大、小熊猫肠道微生物趋同演化
食性驱动大、小熊猫肠道微生物结构(左图)和功能(右图)的趋同演化
●●●
近日,中国科学院动物所魏辅文院士团队在science china life sciences(《中国科学:生命科学》英文版)上发表了题为“diet drives convergent evolution of gut microbiomes in bamboo-eating species”的研究论文。
肠道微生物在长期进化过程中与宿主形成密切联系,在宿主适应性演化过程中发挥重要作用。肠道微生物可以影响宿主的营养代谢、生理健康等生命过程,同时,也相应地会受到宿主食性和系统发育等因素的影响。然而,食性和系统发育因素在塑造肠道微生物结构中的相对作用尚不明确。大、小熊猫高度特化的植食食性与食肉动物的分类地位,为解决该问题提供了良好模型。
在该研究中,魏辅文院士团队通过16s rrna测序和宏基因组测序对大熊猫及其近缘物种北极熊、黑熊,小熊猫及其近缘种雪貂的肠道菌群进行研究,选取牛肠道微生物组为外群。结果发现,食性特化为以竹类为食的大、小熊猫肠道菌群结构非常相似,而肉食性物种北极熊和雪貂的肠道菌群更相似。进一步功能富集分析结果显示,大、小熊猫肠道菌群的基因显著富集在淀粉和蔗糖代谢通路中,即纤维素消化酶所在的通路。结果表明,在熊超科类群中,食性因素驱动大、小熊猫肠道微生物的趋同演化,提示宿主食性在塑造肠道微生物结构和功能方面发挥重要作用。
注:本文转载自中国科学杂志社。