基于基因组的假小链双歧杆菌与卷曲乳杆菌代谢互作分析

肠道菌群是一个复杂的微生态系统.肠道内的不同微生物之间相互作用,以功能群(guild)的形式响应环境的扰动,但其互作关系仍不明确.一名小胖威利综合征(prader-willi syndrome,PWS)儿童在接受了一种高膳食纤维食谱的营养干预后,肥胖表型改善,肠道内假小链双歧杆菌和卷曲乳杆菌被富集,两类菌丰度变化呈现正相关关系.针对这一现象,我们对假小链双歧杆菌和卷曲乳杆菌之间的互作关系进行了探究.假小链双歧杆菌C95分离自该名PWS儿童干预后的粪便样品,该菌基因组上拥有丰富的碳水化合物利用基因、胆汁酸抗性及粘附性功能因子相关基因和编码产生胞外多糖的基因簇.本研究中,我们从相同样本中分离到一株卷曲乳杆菌B4,该菌基因组上拥有丰富的碳水化合物利用基因、S层蛋白基因、细菌素分泌基因和乙酸合成的关键基因.然后,我们利用Netcooperate对C95菌株与B4菌株之间的代谢互补关系进行预测.结果表明,C95菌株能够为B4菌株提供57％的代谢底物,拓宽B4菌株的碳水化合物和核苷酸代谢通路.本研究利用菌株全基因组信息,寻找到假小链双歧杆菌C95与卷曲乳杆菌B4之间的代谢互作证据,为这种数学模型找到的微生物共变化关系赋予实际的生物学意义.