广泛宏基因组组装揭示的肠道微生物组中人类相关Akkermansia物种的基因组多样性和生态学( Genomic diversity and ecology of human-associated Akkermansia species in the gut microbiome revealed by extensive metagenomic assembly )

Nicolai Karcher Eleonora Nigro Michal Punochá Aitor Blanco-Míguez Nicola Segata

研究背景黏液Akkermansia muciniphila是一种在肠黏液层生理中起关键作用的人类肠道微生物，已报道与降低体重、增加肠屏障功能和健康有关。尽管它的生物医学相关性，粘毒甲的基因组多样性仍未得到充分研究，除了聚糖甲之外，其他近缘物种的基因组多样性也未被探索。结果我们利用来自人类和其他动物的18600个宏基因组中的188个分离基因组和2226个基因组，对Akkermansia属进行了大规模群体基因组学分析。虽然我们没有检测到glycaniphila，但人类肠道中的Akkermansia菌株可以分为五个不同的候选物种，包括muciniphila，尽管16S rRNA基因序列惊人地相似，但它们显示出显著的全基因组差异。这些候选物种可能是人类特有的，因为它们几乎只在老鼠和非人灵长类动物中被发现，当它们被圈养时。在人类中，Akkermansia候选种表现出生态上的共排斥，多样化的功能能力，以及与宿主体质量的独特联系模式。对CRISPR-Cas位点的分析揭示了针对新发现的噬菌体的新变异和间隔区。值得注意的是，当同源预测噬菌体存在时，我们观察到Akkermansia的相对丰度增加，表明生态相互作用。a.粘毒粒进一步表现出亚种水平的遗传分层和相关的功能差异，如一个推定的exo/脂多糖操纵子。结论：我们发现了人类Akkermansia属的系统发育和功能多样性。这种变异性应该在正在进行的实验和宏基因组工作中考虑，以表征粘粒嗜酸甲酯和相关细菌的健康相关性质。

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