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Nov 28, 2023

cpn60을 높게 평가함

ISME Communications 3권, 기사 번호: 69(2023) 이 기사 인용 258 3 Altmetric Metrics 세부 정보에 액세스 앰플리콘 기반 프로파일링에 가장 널리 사용되는 계통발생 마커임에도 불구하고

ISME 커뮤니케이션 3권, 기사 번호: 69(2023) 이 기사 인용

258 액세스

3 알트메트릭

측정항목 세부정보

미생물 군집의 앰플리콘 기반 프로파일링을 위해 가장 널리 사용되는 계통발생 마커임에도 불구하고 16S rRNA 유전자의 제한된 계통발생적 분해능은 숙주-미생물 공진화 연구에 대한 사용을 제한합니다. 대조적으로, cpn60 유전자는 종 수준 분해가 가능한 더 큰 서열 변이를 갖는 보편적인 계통발생 마커입니다. 이 연구는 cpn60 및 16S rRNA 유전자 서열 분석 접근법에서 생성된 포유류 피부 미생물 프로필을 비교하여 공진화적인 숙주-미생물 연관성을 암시하는 계통공생 패턴을 테스트했습니다. cpn60 유전자의 ~560bp 단편을 범용 프라이머로 증폭시키고 높은 처리량의 시퀀싱을 실시했습니다. cpn60 서열의 분류학적 분류는 이 프로젝트를 위해 생성된 naive-Bayesian QIIME2 분류기를 사용하여 완료되었으며 NCBI가 보완한 선별된 cpn60 데이터베이스(cpnDB_nr)로 훈련되었습니다. 그런 다음 cpn60 데이터 세트를 공개된 16S rRNA 유전자 앰플리콘 데이터와 비교했습니다. Bray-Curtis 및 UniFrac 거리에 대한 Procrustes 분석을 기반으로 cpn60 및 16S rRNA 유전자 증폭물로 생성된 미생물 군집 프로필의 베타 다양성 비교는 크게 다르지 않았습니다. 피부 미생물 프로필 간의 유사한 관계에도 불구하고, cpn60 유전자 시퀀싱에 의해 제공되는 향상된 계통발생적 분해능은 이전에 16S rRNA 유전자 프로필에서 관찰되지 않았던 미생물 군집 프로필과 포유류 숙주 사이의 계통공생 관찰을 허용했습니다. cpn60 유전자를 사용한 포도상구균 분류군에 대한 후속 조사에서는 16S rRNA 유전자 프로필과 비교하여 계통 발생 분해능이 증가하여 잠재적인 공진화 숙주-미생물 연관성이 밝혀졌습니다. 전반적으로, 우리의 결과는 16S rRNA와 cpn60 마커 유전자가 비슷한 미생물 군집 구성 패턴을 생성하는 반면 cpn60은 계통 발생 분해능이 필요한 계통 공생과 같은 분석을 더 잘 촉진한다는 것을 보여줍니다.

포유류 피부 미생물 군집은 숙주의 건강과 질병에 직접적인 영향을 미치며 각 숙주와 오랜 진화 역사를 공유합니다. 현대 박테리아와 진핵생물의 조상 사이의 초기 약탈적 및 영양적 상호작용은 다세포성으로 이어졌을 것으로 가정되며[1], 복잡한 대사 공생[2]과 척추동물의 선천적 면역 반응을 포함하도록 더욱 발전됩니다[3, 4]. 생리학[5], 모발 및 모피 범위[5, 6], 지리적 기원 및 서식지 특징[7], 진화 역사 및 관련성[8]의 변화를 고려할 때 포유류 피부 환경은 숙주 특이적 미생물 공진화의 사례를 촉진합니다. . 포유동물 숙주에 의해 부여되는 틈새 이질성으로 인해 피부 미생물 군집 집합은 확률론적(즉, 무작위 집합 및 출생-사망 사건)보다는 결정론적(즉, 특정 환경 또는 숙주 요인에 의해 영향을 받음)으로 생각됩니다[9]. 특정 포유류 목의 경우, 미생물 증거는 숙주 계통발생이 "계통공생"으로 나타나는 미생물 군집 구성과 상관관계가 있음을 보여줍니다[8].

계통공생은 숙주의 미생물 군집 구성이 숙주의 환경 및 계통발생 이력을 반영하는 패턴으로[10,11,12], 더 먼 관련이 있는 숙주 종은 더 밀접하게 관련된 미생물 군집 구성에 비해 더 큰 차이를 나타냅니다[8 ]. 확률론적 또는 결정론적 과정을 통한 초기 미생물 군집 집합은 시간이 지남에 따라 숙주와 관련 미생물군 사이의 긴밀한 상호작용을 촉진하여 잠재적으로 공진화 관계 및 연관성 증가로 이어질 수 있습니다[12]. 16S rRNA 유전자 계통발생 마커를 사용하여 Ross et al. 는 각각 홀수 발가락 유제류와 짝수 발가락 유제류를 구성하는 Perissodactyla 및 Artiodactyla 목 내에서 계통 공생의 첫 번째 증거를 보여주었습니다 [8]. 그들의 연구는 또한 Agrobacterium 및 Arthrobacter와 같은 토양 관련 박테리아와 일반적인 피부 박테리아 속 Staphylococcus [8, 13, 14]의 분류군으로 대표되는 모든 샘플링 목에 공통적인 핵심 미생물 군집을 식별했습니다. 영장류 내에서 포도상구균을 포함하는 핵심 겨드랑이 미생물군집은 미생물 베타 다양성에 지배적인 기여자로 확인되었습니다[5].