口腔細菌揭秘! 哈佛:同細菌、不同分佈、基因體也不同

2020/12/22
口腔細菌揭秘! 哈佛:同細菌、不同分佈、基因體也不同
近(18)日,哈佛大學一項新研究,檢查了人類口腔的微生物體,發現存活在口腔某些區域的細菌亞群的變異性令人印象深刻。該研究發表在《Genome Biology 》。
編譯/劉端雅

近(18)日,哈佛大學一項新研究,檢查了人類口腔的微生物體(microbiome),發現存活在口腔某些區域的細菌亞群(subpopulation)的變異性令人印象深刻。該研究發表在《Genome Biology 》。

研究人員搜尋了人類微生物體計畫(Human Microbiome Project ,HMP)的數據,並針對其中100個基因體進行研究,這些基因體是口腔中常見的特定細菌,包括副流行性感冒嗜血桿菌(Haemophilus parainfluenzae )、屬於羅氏菌屬(Rothia)三種口腔物種,並以此為參考,從數百名志願者取樣。

芝加哥大學醫學系助理教授A. Murat Eren表示,口腔是研究微生物群落的棲息地,它不僅是人體胃腸道的開端,而且是一個微生物種類豐富的特殊小型環境,可以回答有關微生物體和其演化的問題。

該研究的第一作者,哈佛大學生物與演化生物學博士候選人Daniel R. Utter表示,研究雖以這些基因體為起點,但最後延伸到以此來探索生活在口腔的數萬億細菌細胞之間的總基因變異。

該研究使用了最近開發的「metapangenomics」技術,即是將泛基因體(pangenomes)與總體基因體學(metagenomics)相結合,因此研究人員能夠對微生物基因體進行深入檢查。

Utter表示,結果發現巨大的變異性,但是,我們感到震驚的是,這種變異性模式跨越口腔不同部分,尤其是是舌頭,臉頰和牙齒表面之間。

例如,在一種微生物物種中,隨著其在口腔內分布部位的不同,基因形式也有所不同。在許多情況下,研究人員可鑑定出少數基因,這些基因可以解釋細菌群的特定棲息地(habitat)。

並且應用「metapangenomics」, 研究人員還能夠識別出人們口腔中非寄生的(free-living )細菌,與實驗室生長的同類細菌的具體區別。

哈佛大學生物與演化生物學系教授Colleen Cavanaugh表示,透過直接比較馴化(domesticated)和野生(wild)細菌的基因體,使研究人員能夠逐個基因剖析它們的差異,並且還能夠鑑定出不同於培養中的細菌菌株的新型細菌菌株。

Cavanaugh指出,他們已經鑑定出一些很強的細菌候選物,希望透過實驗檢測這些細菌候選物,以了解他們是否有特定的棲息地。這些發現可以使科學家將有益的微生物,添加在口腔中特定的位置,以幫助人類健康。

該研究共同作者,海洋生物學實驗室(Marine Biological Laboratory)助理研發科學家Jessica Mark Welch表示,了解這些細菌群落為何如此複雜,以及不同細菌如何相互作用,這將有助更加了解如何修復損害人類健康的細菌群落,以及哪些微生物需要被移除或重新添加。

資料來源:
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201218165105.htm