宏基因组学揭示瘤胃微生物多样性及功能

反刍动物瘤胃内栖息着庞大和复杂的微生物群体,这些微生物与宿主的消化吸收、营养代谢和免疫功能息息相关,宿主及其微生物共同组成了一个"超级生物体"。由于绝大部分瘤胃微生物不可培养,因此以厌氧培养为基础的传统研究方法存在明显的弊端。宏基因组学通过高通量的测序方法,能够全面展示微生物多样性,准确发现新的功能基因。此外,宏基因组学揭示了宿主基因和微生物组之间的互作关系。随着组学技术的不断发展,宏基因组学在瘤胃微生物组研究方面具有广阔的应用前景。     

基于宏基因组学的成年和老年袋鼠肠道菌群多样性和差异性研究

为了了解袋鼠粪便中菌群的多样性,分析成年和老年袋鼠粪便中菌群的差异性。应用高通量测序技术测定成年和老年袋鼠粪便细菌16S rDNA的V3-V4变异区序列,应用Prinseq和Mothur等软件整理和统计样品序列数目和操作分类单元(OTUs)数量,分析菌群物种丰度、分布和Alpha多样性。获得成年袋鼠粪便(AK)的OTU数为7 210,老年袋鼠粪便(OK)的OTU数为6 120。AK和OK的丰富度指数分别为4 377.028/7301.574和1 430.718/1858.623,香农指数分别为6.275和4.273。AK和OK肠道优势菌群均隶属厚壁菌门,分别占65%(AK)和78%(OK),除此之外,共有优势菌门还有变形菌门、拟杆菌门和螺旋菌门,但AK有四种独有菌门。获得了成年和老年袋鼠粪便中细菌的丰富度、菌群结构及差异性。     

动物体内微生物的宏基因组学分析

随着分子生物学技术的快速发展及其在微生物研究中的广泛应用,宏基因组学分析方法得到了快速发展。宏基因组学通过直接从动物体内的微生物中提取总DNA,构建宏基因组文库,利用基因组学的研究方法研究样品所包含的全部微生物的遗传组成及其群落功能。作者综述了一些研究基因组组成和动物体内细菌物种的数据库和试验技术,以及肠道微生物的宏基因组学分析。     

基于宏基因组学的野生动物肠道微生物研究进展

动物肠道中寄生着数以亿计的微生物,参与到动物机体中如代谢和免疫等重要的生理过程中。然而,在粪便等复杂样本中包含着大量微生物,无法通过纯培养技术进行研究,无法评估样本中的微生物多样性。通过宏基因组学技术可以对微生物群总DNA进行分析,使其成为目前研究复杂样本微生物结构和功能的重要工具。并且伴随高通量测序技术和生物信息学的进步,对微生物的分析流程也在不断地被改进。本文比较了在宏基因组学中普遍应用的标志基因扩增子分析和全宏基因组分析,对宏基因组技术在几类野生脊椎动物肠道微生物领域中的应用进行综述,以期使宏基因组技术在野生动物领域研究中拥有更加广泛的应用。     

宏基因组学及其应用前景

Metagenomics is the study of communities of microbial organisms directly in their natural environments, bypassing the need for isolation and laboratory cultivation of individual species and showing strong vitality in research of the metabolic pathway and exploring the resource of rumen microbiota. There are abundance of symbiotic microbiota in the gastrointestinal tract of animals, and they are deeply associated with the well-being of the host because of affecting normal physiology, metabolism and health, as well as the development of diseases. The application of metagenomics may solve many hot and difficult issues in the research of ruminant metabolism, especially camel metabolism. Therefore, this paper reviews the construction and selection procedures, especially introduced the Roche454 and Illumina high-throughput sequencing methods. Meanwhile, the application prospects of metagenomic in communities of microbial organisms are explored.     

牛乳中嗜冷菌检测方法的研究进展

嗜冷菌在-15～20℃之间最宜生长,其在保存过程中产生的大量胞外耐高温的脂肪酶和蛋白酶会分解脂肪和蛋白质,所以在高温杀菌后仍有残留,从而造成牛奶腐败变质。嗜冷菌对货架期较短的巴氏杀菌奶影响不大,主要对长货架期的乳制品影响较大。原料乳中嗜冷菌含量高就意味着这些耐高温的脂肪酶和蛋白酶产生的几率大,因此,研发出一种快速嗜冷菌计数的方法是乳品行业原料乳检测的重点。本文主要介绍了嗜冷菌对原料乳和UHT乳的危害以及国内外快速检测嗜冷菌的方法。     

宏基因组学用于瘤胃微生物代谢的研究进展

瘤胃微生物生态群落是一个非常复杂的生物体系,有着巨大的基因资源以及丰富的生态资源.宏基因组学通过免培养技术,研究生境中全部微小生物遗传物质的总和,在研究瘤胃微生物代谢和开发瘤胃微生物资源上展示出强劲的优势.该技术的应用有望解决反刍动物营养研究中诸多热点或难点问题.为此,本文介绍了宏基因组文库构建和筛选流程,详细讨论了流程中目的基因/基因组富集方法、载体选择原则和样品核酸提取等方法,并对瘤胃宏基因组学的应用现状进行了综述.     

宏基因组学及其研究进展

宏基因组学是近年来发展起来的一门新兴学科,主要技术包括从环境样品中提取微生物混合基因组DNA、利用可培养的宿主菌建立宏基因组文库及筛选目的基因。该技术可以克服传统培养技术的不足,是研究未培养微生物、寻找新功能基因和开发获得新资源的重要新途径。目前宏基因组学已广泛应用于各个领域,并在医药、农业、能源开发、环境修复、生物技术、生物防御等方面有了较深入的研究。笔者对宏基因组学的主要技术方法及其应用研究进展进行了简要综述。     

原料乳中嗜冷菌计数及产脂肪酶特性的研究

从乳中分离出产脂肪酶活力较大的菌种，该菌种属革兰氏阴性短杆菌，在Rodamine B培养基中产生较大的荧光圈，即产酶活力较大。该菌种最佳生长温度为30℃左右，最佳生长pH值为7．0左右。根据菌落形态，菌体特征及生理生化反应特征分析结果，对其进行了初步鉴定。将该菌种接入产酶培养基中，对其产酶特性进行研究发现，其最佳产酶温度为30℃左右，最佳产酶pH值为7．0左右，产酶高峰出现在接入产酶培养基后24h左右，在确定最佳产酶条件后，对不同时间测得的酶活与菌数之间的关系进行了初步探讨。     

宏基因组学在哺乳动物肠道微生物中的应用

哺乳动物的肠道内栖息着庞大复杂的微生物群体,其微生物群体与宿主的消化吸收、物质的营养代谢和免疫功能密切相关,是影响机体健康的重要因素之一。随着分子生物学技术在肠道微生物领域的应用,特别是新一代测序技术的快速发展,使得人们对复杂的肠道微生物的研究更加深入。基于宏基因组学技术不仅能够研究肠道微生物组的多样性、揭示消化道微生物对宿主生理代谢的影响,还能进一步深入挖掘新的功能基因,并揭示宿主基因与微生物组间的互作关系和共同进化。作者综述了宏基因组学技术在哺乳动物肠道微生物中的主要应用和存在的不足,并展望了其在肠道微生物研究中的广阔应用前景,从而加深人们对肠道微生物影响宿主肠道健康作用的认识。     

宏基因组学在病毒研究上的应用概述

文章从宏基因组学的原理和方法、在病毒研究上的应用情况进行概述,显示其在病毒发现、病原溯源、疫情预警等方面的实用意义。     

基于宏基因组学的鸭源样本中坦布苏病毒检测方法的建立

利用二代高通量测序技术建立检测鸭源样品中坦布苏病毒的方法。首先将样品过滤和经核酸酶处理,再利用等温链位移扩增(SPIA)技术快速制备样品总cDNA,最后经磁珠纯化和文库构建后,通过Ion Torrent进行高通量测序获得基因组信息。结果显示,通过SPIA扩增和核酸文库制备的优化,可从微量病原样本中获得327pmol/μL的核酸文库样本。Ion Torrent测序共获得1 725 436条reads,约6.2M数据,平均109bp。数据拼接并Blast发现,病原样品的核酸序列可注释鸭坦布苏病毒全部基因组数据,与首次发生在我国的鸭坦布苏病毒BYD-1株参考序列的同源性为100%。将所测病毒序列与其他5种黄病毒科成员进行同源性比对,发现与近3年发生在我国的鸭坦布苏病毒同源性最高,在98%以上。且NS基因进化树分析与鸭坦布苏病毒处于同一分支上,符合鸭坦布苏病毒特征。本研究建立的基于未知病原SPIA扩增结合高通量测序检测方法,可同步获知坦布苏病毒基因的核酸信息。     

宏基因组学在动物胃肠道微生物研究中的应用

实验室条件下可培养的微生物约占自然界中微生物总数的1%,这限制了人们对环境微生物的了解和利用.宏基因组学绕开传统纯培养方法,提供了一种探知微生物多样性和功能基因组的新方法.作者简述了宏基因组学的概念、基本方法,着重介绍了宏基因组学在动物胃肠道微生物研究中的应用和取得的成果,并对宏基因组学的发展做了简要分析.     

病毒宏基因组学的研究现状及应用

病毒宏基因组学(Metagenomics)是一种新兴的病毒组学研究技术,它突破了传统技术方法的局限,而直接以环境中所有病毒的遗传物质为研究对象,可以快速地鉴定出环境中所有的病毒组成,从而是一种发现新病毒,监控病毒变异的分子流行病毒学研究的有力手段.在短短的几年里,人们用这种方法发现了很多有意义的病毒,并扩大了很多病毒的宿主范围,增强了人们对环境中包括各种媒介生物的病毒组成的了解,研究领域涉及到人类肠道、动物组织、血液、水体等,充分显示出其在病毒发现、病原溯源、微生物预警等方面的实用意义.笔者在本文中简要介绍了病毒宏基因组学的进展及应用前景.     

宏基因组学在牛生产中的应用研究进展

随着牛养殖业的规模化发展,对牛营养与健康的研究也在不断深入。宏基因组学作为一种新的研究方法,可直接研究环境样品中所包含的全部微生物的群落功能和遗传组成,从而了解微生物的种群结构、进化关系、多样性等。宏基因组学技术打破了微生物培养的局限,已被广泛应用于牛相关研究的多个领域。本文对宏基因组学在牛瘤胃微生物研究、牛病诊断、抗性基因鉴定中的应用进行综述,旨在使宏基因组学技术能够在牛生产中得到更广泛的应用。     

宏基因组学及其在瘤胃微生物中的应用研究进展

宏基因组学是研究生态群体基因功能的一门崭新的学科。它通过免培方法获得微生物的纯培养,主要技术包括DNA的提取、文库的构建和目标基因克隆的筛选,可用于发现新基因、开发新的生物活性物质、研究群落中微生物多样性等方面。文章介绍了宏基因组学的基本方法,并对瘤胃微生物宏基因组学的应用现状进行了综述。     

宏基因组学及其在动物肠道微生物群中的应用北大核心CSCD

肠道微生物群的变化与动物机体健康息息相关,肠道微生物群可调控动物机体内能量代谢、异源物质代谢,修复细胞和提高机体免疫机能。宏基因组学技术可用于检测动物肠道微生物群的动态变化。本文主要对宏基因组学研究的生物信息学技术和平台及宏基因组学在动物肠道微生物群中的应用进行综述,为后续开发肠道生态系统动态的全球模型及动物机体的靶向治疗提供理论基础。     

病毒宏基因组学在动物病毒研究中的应用及研究进展

近年来,新发人畜共患病呈现逐年递增的趋势,人类想要征服新发人畜共患病,就必须提前发掘潜在的新的致病性病原,并针对新病原进行基因组分析、流行病学调查、致病机制及疫苗开发等方面的研究。病毒宏基因组学是在宏基因组学基础上发展起来研究特定环境中病毒的新兴技术,该技术结合深度测序技术(第二代、第三代测序技术)已经在人类、动物、特定环境中挖掘出大量的新病毒,该技术不依赖于病毒培养及病毒序列,在国内外被广泛应用于新发人畜共患病病原的挖掘与临床诊断。就病毒宏基因组学在动物病毒研究中的应用及研究进展进行了介绍。     

宏基因组学揭示AFB1对牦牛瘤胃微生物多样性及CAZy谱影响

采用宏基因组学方法探讨黄曲霉毒素B1(AFB1)对牦牛瘤胃微生物多样性及碳水化合物酶类(CAZy)功能谱的影响。试验设E1、E2两个试验组和对照组C,日粮中添加AFB1量分别为20μg·kg^-1、60μg·kg^-1和0。采集瘤胃液,提取DNA,进行宏基因组分析。结果表明,AFB1降低拟杆菌门及厚壁菌门的丰度,在属水平上较高水平的AFB1对普雷沃氏菌具有抑制作用。牦牛瘤胃中降解植物纤维素主要的CAZy是糖苷水解酶(GH)和糖基转移酶(GT)。AFB1对CAZy中6类酶以及3种纤维小体构成组分均产生影响,且高水平影响更大。研究揭示,AFB1降低瘤胃细菌多样性,影响CAZy功能。研究结果有利于探讨AFB1影响反刍动物瘤胃微生态的机制,为饲料安全使用及牦牛健康养殖和产品安全生产提供参考。     

生乳中嗜冷菌的危害及其控制

为了防止生奶的变质,生奶从收集到加工采用了冷藏方法,而冷藏方法保存生奶会导致生奶中嗜冷菌占主导地位,嗜冷菌产生的耐热性酶类是引起乳及乳制品质量缺陷的主要原因之一。乳品厂可以通过有效的杀菌、杀菌机后续设备、无菌罐装环境(封闭式,保持正压)等来控制,但最难以控制的是生乳的质量,也就是奶户或牧场这一环节,所以在生奶收集环节就要控制嗜冷菌的含量,才能达到事半功倍的效果。在奶站的卫生管理方面针对饲养员、榨乳器具、牛群、环境等四个方面来控制嗜冷菌含量,以保证原料乳和乳制品的质量。1生乳中的主要嗜冷菌及嗜冷菌的危害1.1生…