Stomach Health > Желудок Здоровье >  > Stomach Knowledges > Желудок Статья

PLoS ONE: Анализ Желудок и Gut Microbiomes Восточного Oyster (Crassostrea virginica) из прибрежных Луизиана, США

Абстрактный
<р> Мы использовали высокую пропускную способность Пиросеквенирование для характеристики желудка и кишечника содержание microbiomes из Crassostrea virginica
, Пасха устрицы, полученный из двух участков, один в Баратария (Hackberry Bay) и другой в Terrebonne Бей (озеро Caillou), Луизиана, США. Желудок microbiomes в устрицах из Hackberry залива были в подавляющем большинстве случаев преобладают Mollicutes наиболее тесно связанных с Mycoplasma
; преобладают Planctomyctes более богатые сообщества произошло в озере Caillou устричных желудках. Gut сообщества для устриц с обеих сайтов отличались от желудка общин, и питал относительно разнообразную сборку филотипов. Филотипов наиболее тесно связаны с Shewanella
и штамм Chloroflexi доминировали озеро Caillou и Hackberry Bay кишечную флору, соответственно. В то время как многие члены желудка и кишечника microbiomes оказались Переходные или оппортунисты, предполагаемый сердечник микробиомом был идентифицирован на основе филотипов, которые имели место в только все желудка или кишечника образцов. Предположительный ядро ​​желудка микробиомом содержала 5 Otus в 3 фил, в то время как предполагаемый сердечник кишки микробиомом содержал 44 Otus в 12 фил. Эти результаты в совокупности выявили новые микробные сообщества в рамках системы устрицы пищеварения, функции устрицы микробиомом в значительной степени неизвестны. Сравнение microbiomes из Луизианы устриц с бактериальными сообществами сообщили для других морских беспозвоночных и рыб показали, что моллюсков microbiomes были более похожи друг на друга, чем microbiomes полихет, декапод и рыбы
<р> Образец цитирования:. Кинг GM, Джадд C , Куске CR, Smith C (2012) Анализ Желудок и Gut Microbiomes Восточного Oyster ( Crassostrea virginica
) из прибрежных Луизиана, США. PLoS ONE 7 (12): e51475. DOI: 10.1371 /journal.pone.0051475
<р> Редактор: Джош Нейфельд, Университет Ватерлоо, Канада
<р> Поступило: 8 июня 2012; Принято: 5 ноября 2012 года; Опубликовано: 12 декабря, 2012
<р> Это статья с открытым доступом, свободной от всех авторских прав, и могут быть свободно воспроизведены, распространять, передавать, изменять, построен на, или иным образом использоваться кем-либо для любой законной цели. Работа доступна под общественное достояние Creative Commons cc0

Финансирование:. Авторы признают NSF награду OCE-1043126 и GoMRI-LSU финансирование ГК для поддержки ГК, CS и CJ. 454 Titanium секвенирование обеспечивается лаборатории, руководимой исследований и разработок Грант Национальной лаборатории Лос-Аламос (LDRD) к CRK (20080464ER). Доноры не играет никакой роли в дизайн исследования, сбора и анализа данных, решение о публикации или подготовки рукописи
<р> Конкурирующие интересы:.. Авторы заявили, что не существует никаких конкурирующих интересов

Введение
<р> Восточные устрицы, Crassostrea virginica
, хорошо известен своей коммерческой ценности и значимости как "эдификатор" [1] - [3]. Объемы были написаны о его биологии и экологии, в том числе взаимодействие с бактериями и другими микроорганизмами. Большая часть этой литературы подчеркнутые заболевания [4], [5] и наличие человеческих патогенов, особенно Vibrio parahaemolyticus
и V
. vulnificus
[6] - [9].
<Р> Многие исследования рассмотрели другие аспекты устриц бактерий взаимодействий. Cristispira
был идентифицирован как симбионта, связанной с кристаллическим стиле, моллюсковый пищеварительная структура [10]. Stappia
(теперь Labrenzia
) был выделен из C
. Gigas
и C
. virginica
, а в последнем замешан в качестве антагониста этиологического агента по делам несовершеннолетних Oyster заболевания [11]. Культура-зависимые исследования характеризуются Vibrio
и других родов, связанные с объемными животных и специфических тканях [6] - [8], [12], [13], включая определение «коренных» бактерий в C , Gigas
гемолимфа [14], [15]. Такие исследования также показали, что Восточное Средиземноморье разлив нефти не влияет на устричные-ассоциированных бактерий [16]. Культура независимые исследования документально закономерности разнообразия среди различных групп населения и тканей, по сравнению инкубатория-рейзом и диких животных, а также определили е-Proteobacterium, Arcobacter
, в качестве одной из основных причин микробного сообщества чилийской устрицы , Tiostrea chiliensis
[17].
<р> Несмотря на патоген-ассоциированных и дактилоскопии исследований, изложенных выше, и потенциальной важности бактерий для приобретения устрицы питательных веществ, на удивление мало информации существует на устрицы желудка и кишечника микробиомом разнообразие. Хотя значения рН желудка и кишечника тканей похожи, и транзитные частицы раз относительно короткий (примерно 1-2 ч) во время активного питания [18], неясно, существуют ли характерные сообщества в содержании этих тканей; столь же ясно, как microbiomes может варьироваться в пределах популяции или разных групп населения. Для решения этих вопросов, мы получили два комплекта трехкратных животных, один набор каждого из Hackberry залива и озера Caillou в прибрежной Луизианы в течение лета, 2010. Эти два географически различных сайтов (Баратария и Терребонн Bay, соответственно) представляют собой экономически важные источники устриц , и опыт подобных режимов и изменчивости солености [19]. Мы собирали отдельно желудка и кишечника содержимое, и секвенировали PCR-амплифицированных генов 16S рРНК с использованием Пиросеквенирование платформы (Roche Diagnostics 454 титан). Результаты показали существенное различие между желудка и кишечника microbiomes животных с одного сайта (озеро Caillou), но несколько меньшей дифференциации для второго участка (Hackberry Bay). Следует отметить, что Mollicutes приходилось > 80% всех бактериальных последовательностей в желудке microbiomes озера Caillou устриц, но и л; 10% Hackberry залива устрицы. Желудок ОТЕ также включены Actinobacteria, Chloroflexi, Firmicutes, Planctomycetes, протеобактерий и Spartobacteria. Chloroflexi, Mollicutes, Planctomycetes и Spartobacteria может включать в себя предполагаемую ядро ​​желудка микробиомом, в то время как Chloroflexi, Firmicutes, α-Proteobacteria и Verrucomicrobia может способствовать мнимого ядро ​​кишечника микробиомом.

Материалы и методы

Пример Коллекция
<р> Устрицы были собраны на 4 августа 2010 года из Hackberry залива, небольшой бухте, примыкающей Баратария, Луизиана, США. Этот сайт был не зависит от нефти от разлива нефти Deepwater Horizon [20]. Устрицы были Три параллельные пробы держали на льду (&ЛТ; 6 ч) для первичной обработки в Луизиане море Grant Oyster Хатчери, Гранд-Айл, штат Луизиана, США. Внешние клапаны были тщательно очищены для удаления загрязнений с поверхности, а затем осторожно открыл оставив животное нетронутыми. Содержимое желудка отдельных животных были отобраны с использованием 23 калибра иглы и 1 см 3 шприцами, получая около 0,2 см 3 жидкости, которая была передана в стерильные 1,5 см 3 микроцентрифуге трубы. Gut содержание были получены за счет размещения в кишечнике отдельных животных, а затем тщательно экструдирования кишке материал из ануса в стерильные 1,5 см 3 микроцентрифуге трубы. Желудок и кишки содержимое было перевезено на льду в лабораторию в Университете штата Луизиана (LSU), где ДНК экстрагировали с использованием набора для экстракции почвы Mobio PowerMax (Mobio Laboratories, Inc., Carlsbad, CA) в соответствии с инструкциями изготовителя с добавлением к замораживанию (при -80 ° С, 10 мин) /оттаиванием (при 60 ° С, 5 мин) цикл повторяется три раза. Второй набор устриц, собранных на 1 сентября 2010 года из Caillou залива (Caillou озеро), штат Луизиана, США были обработаны аналогичным образом за исключением того, что животные были вывезены на льду в лабораторию LSU до взятия проб желудка и кишечника содержимое. Этот сайт также не зависит от разлива нефти Deepwater Horizon. разрешений для отбора проб не требуется ни для сайта.

Анализ ДНК
<р> ДНК экстракты из всех образцов амплифицировали с помощью ПЦР с платиной высокой верностью ДНК-полимеразы (Life Technologies Corp, La Jolla, CA) в 25 мкл реакций с использованием стандартных протоколов, за исключением температуры продления на 68 ° с, и праймеры 515f и 806r, модифицированные с штрих-кодами и адаптеров для секвенирования с использованием Пиросеквенирование платформы Roche 454 с химии титана [21]. Каждая реакционная смесь содержала 11,5 мкл воды, 2,5 мкл 10х с высокой точностью воспроизведения буфер (Life Technologies Corp, La Jolla, CA), 0,75 мкл 100 мМ дНТФ, 1 мкл MgSO <суб> 4, 5 мкл 0,5 мг мл -1 БСА, 1,5 мкл каждого из 515f и 806r праймеров, 0,2 мкл высокой верностью ДНК-полимеразы (Life Technologies Corp, La Jolla, CA), и 1 мкл экстрагированной ДНК. Реакционные смеси денатурировали в течение 3 мин при 94 ° С, а затем 26 циклов при 94 ° С в течение 1 мин, 1 мин при 54 ° С, 2 мин при 68 ° С, с шагом удлинительной 10 мин при 68 ° С после циклы были завершены. Три параллельные пробы реакции для каждого образца были собраны, а затем окончательная смесь готовили для секвенирования путем добавления ампликонов из каждого образца в равных массах. Пиросеквенирование было проведено секвенирования объекта Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, в результате чего в общей сложности 237,842 сырья читает со средней длиной 295 пар оснований. Последовательности были переданы на сервер MG-Раст, как 4501864.3-4501873.3 (http://metagenomics.anl.gov/linkin.cgi?project=1994).

Анализ последовательности
<р> Сырье последовательностей с показателем качества были обработаны с использованием трех трубопроводов. PANGEA [22] был использован для сравнения филогенетическое состав образцов, для которых ОТЕ были классифицированы с использованием Megablast с эталонной базой данных, содержащей 170,273 последовательности гена полной длины 16S рРНК из бактерий и архей изолятов. Сырое чтений были обследованы с использованием значений по умолчанию (средний балл качества, 20; минимальная длина, 100 пар оснований) [22]. Читает были Binned на основе штрих-коды, которые были отделаны до Megablast. Последовательности были отнесены к домену /фила, класс /заказа /семьи и уровня рода и вида, соответственно, с использованием пороговых значений подобия 0,8, 0,9, 0,95 и 0,99 для [22]. Последовательности, не отнесенные к Megablast были объединены в ОТЕ на основе одних и тех же порогов подобия. PANGEA также создал второй анализ, в котором все образцы состояли из равного числа просмотров; эти нормированные наборы данных образцов были построены с использованием последовательностей, выбранных случайным образом без замены из исходных файлов экранированных образцов. Композиции желудка и кишечника образцы сравнивали с использованием анализа основных компонентов после устранения синглтонов (последовательности представлены только один раз в полном наборе данных), а после удаления цианобактерий и эукариотических последовательности (хлоропластов и митохондриальные 16S рРНК из клеток водорослей в желудках и кишках). Из остальных последовательностей, определенных на уровне филы или ниже, репрезентативные последовательности для OTUS учета ≥0.1% от общего количества были куратором вручную с помощью Megablast в GenBank. Любые последовательности неверно идентифицировано Пангеи были классифицированы по мере необходимости
<р> Трубопровод CloVR [23] был использован с параметрами по умолчанию (например, средний балл качества, 25; минимальная длина, 100 пар оснований). Для создания анализа на основе таксономических принадлежности (то есть, состав образца) и последовательность филогенез. Для этой цели используется CloVR гибридный конвейер, состоящий из Mothur подпрограмм, которые классифицированы последовательности с базой данных РДП и QIIME подпрограмм для различных статистических анализов. После удаления цианобактериальными и эукариотические последовательности, ОТЕ классифицируются по CloVR на долю которых приходилось ≥ 0,1% от общего количества оставшегося чтений были подвергнуты ручной курирование, как указано выше. Унифицированные репрезентативные последовательности для секретная, куратором ОТЕ были затем использованы для анализа Fast UniFrac (http://bmf2.colorado.edu/fastunifrac/) на основе объединения соседей дерева в качестве входных данных.
<Р> Трубопровод Mothur [ ,,,0],24] с более жесткими значениями, чем другие платформы для последовательности обрезки (т.е. перемещение окна 50 б.п. со средним показателем качества 35, минимальная длина, 100 б.п.). "Классифицировать" функция трубопровода Mothur была использована для определения состава образца для ОТЕ, представляющий ≥ 0,1% от базы данных после удаления цианобактерий и эукариотических последовательности. Остальные последовательности были куратором, как указано выше. Эти Куратор последовательности плюс незначительные Otus за исключением одиночек были использованы для создания индексов разнообразия для выборок независимых таксономических идентификаций (например, Шеннона, Симпсона обратные и индексы ровности).

Результаты
<р> предконференционное обработки подпрограммы трех трубопроводов, используемых в данном исследовании, привели к заметно различной последовательности чисел для анализа (таблица S1). PANGEA давала наибольшее количество чтения (199,592), и Mothur дали наименьший (45626). Последовательности, наиболее тесно связанные с цианобактерий и эукариот (хлоропластов и митохондриальных генов 16S рРНК) преобладают обрезанные наборы данных (> 70%), независимо от их размера (таблица S1). Эти последовательности были исключены из дальнейшего анализа. Singleton последовательности представлены от 0,5% (CloVR) до 5,9% (ПАНГЕА) наборов данных после предварительной обработки; эти последовательности были также удалены, чтобы минимизировать последствия ошибок секвенирования. Химерные последовательности не были идентифицированы в Пангеи по, но, казалось, составляют лишь малую часть (&Лт; 0,2%). От общей последовательности набора (таблица S1) на основе результатов CloVR и Mothur
<р> Несколько моделей появились последовательно , Относительное содержание Otus в процентах от числа последовательностей анализируемых показали, что озеро Caillou устрицы желудка и кишечника микробиомом композиции существенно отличаются (рис 1а;. Таблицы 1, 2). Небольшое количество молликутами Otus доминирует бывший, в то время как Chloroflexi (в основном Caldilineae), Firmicutes, γ-Proteobacteria и Verrucomicrobia (Spartobacteria) доминировали позже. Все три трубопровода также показали различия между Hackberry залива устрицы желудка и кишечника microbiomes (рис 1а;. Таблицы 1, 2), но различия были менее выражены, чем на озеро Caillou устриц. Различия между желудка и кишечника microbiomes Hackberry Bay обусловлен в первую очередь скромных изменений в нескольких родах (например, Chloroflexi, Firmicutes, α-протеобактерий, δ-протеобактерий, Planctomycetes и Spartobacteria). Кроме того, каждый из трубопроводов выявил четкие различия между microbiomes двух популяций из Hackberry залива и озера Caillou. Наиболее заметные различия произошло между двумя наборами microbiomes желудка, с несколько меньшей дифференциации между кишечной microbiomes (рис. 1а, таблицы 1, 2).
<Р> Несмотря на многие сходства, PANGEA, CloVR и Mothur выходной отличались в важных отношениях. По отношению к CloVR и Mothur, PANGEA определили меньше Proteobacteria, Mollicutes и Verrucomicrobia в Хакберри Бей microbiomes устрицы желудка, и меньше Actinobacteria, Chloroflexi, Planctomycetes и Verrucomicrobia в кишечнике microbiomes. PANGEA также последовательно записывается больший процент "несекретных" последовательностей, чем делали CloVR или Mothur; PANGEA не выявили 60% последовательностей устрицы желудка Hackberry залива за пределами уровня домена (таблицы 1, 2).
<Р> Различия наблюдаются также в таксономических принадлежности из наиболее распространенных ОТЕ (таблица 3). PANGEA, CloVR и Mothur всех зарегистрированных Planctomycetes как один из двух наиболее распространенных в равной степени ОТЕ в Hackberry Bay microbiomes устрицы желудка, но конкретные принадлежность в пределах Planctomycetes отличались. В принадлежность второго ОТУ также отличались, в том числе фирмикуты (ПАНГЕА), Spartobacteria (CloVR) и молликутами (Mothur). Кроме того, ПАНГЕА сообщила последовательность, связанную с микоплазма мобильной
в качестве наиболее распространенного OTU для Хакберри залива устричных кишки microbiomes, в то время как другие трубопроводы сообщили штамм Chloroflexi (таблица 3). В отличие от этого, три трубопровода показали гораздо ближе соглашение на образцах озеро Caillou: все обнаружили, что ОТУ тесно связана с M
. мобильный
был наиболее распространенным в microbiomes желудка, и ОТУ тесно связана с Shewanella
зр. был наиболее распространенным в кишечнике microbiomes. Два Shewanella
изоляты сообщили, MOLA 59 (PANGEA) и THt8-1 (CloVR и Mothur), были идентичны по позициям нуклеотидов проанализированных. Тем не менее, Shewanella
зр. THt8-1 и Shewanella
зр. МОЛА 59 были выделены из наземных растений и морских источников, соответственно.
<Р> Анализы композиции (фил и классы) 284 классифицированной ОТЕ (рис. 1, б) показало, что образцы расходились несколько из тех, которые основаны на относительной численности фил и классы среди всех последовательностей (рис. 1а). Во-первых, различия между желудка и кишечника microbiomes внутри сайта и между сайтами на основе композиции ОТУ были менее выражены, чем те, которые основаны на частотах встречаемости (рис. 1а против 1b). Это было очевидно для главной (например, Chloroflexi, Firmicutes, γ-Proteobacteria, δ-Proteobacteria и Planctomyces) и второстепенные (например, археи, β-Proteobacteria и Spartobacteria) вклад в состав ОТУ (рис. 1b). Во-вторых, процент вклада некоторых фил и классов к классифицированной Otus был существенно перепредставлены относительно их численности в наборе данных последовательности, тогда как другие фил и классы были, по существу, недостаточно представлены (рис. 1а, б). Mollicutes были сильно перепредставлены в Хакберри заливе и microbiomes желудка Озеро Caillou, но недостаточно представлены в кишечнике microbiomes. Chloroflexi и Planctomyces были перепредставлена ​​в озере Caillou устрицы кишки и Hackberry залива устрицы желудка и кишечника microbiomes, в то время как α- и β-Proteobacteria были недостаточно представлены во всех microbiomes (рис. 1а, б).
<Р> Аналогичная картина наблюдалось, когда филогенетическое состав всех ОТЕ, которые произошли в пуле microbiomes желудка Hackberry залива и озера Caillou сравнивали с составом ОТЕ, которые произошли или были совместно (SHR-S) на обоих сайтах. В частности, Chloroflexi, Mollicutes, Planctomyces и Spartobacteria перепредставлены среди SHR-S ОТЕ (рис. 2). Аналогичным образом, сравнение OTUS происходящих в пуле Хакберри залива и озера Caillou кишки microbiomes с общим кишки ОТЕ (ШР-G), показали, что Chloroflexi, Firmicutes, α протеобактерий, Planctomyces и Verrucomicrobia перепредставлены (рис. 2). Число SHR-S ОТЕ (44) было намного меньше, чем число SHR-G ОТЕ (112), последний из которых приходится почти 40% всех классифицированных ОТЕ, и еще больший процент тех, кто нашел в кишечнике microbiomes (таблица 4).
<р> ОТЕ, которые имели место однозначно в желудке или кишечнике microbiomes обоих Hackberry залива и популяции устричных озеро Caillou (SHRU-S, SHRU-G) представляет собой еще один отчетливый подгруппу. SHRU-S микробиомом была представлена ​​только 5 из 44 SHR-S Otus только в 3 фил /классов, и приходилось лишь 2,1% от общего 284 Otus определены в коллективном желудке и кишечнике microbiomes (таблица 4). В противоположность этому, SHRU-G микробиомом были представлены 44 из 112 SHR-G Otus у 12 фил /классов, и составили 15,5% от всех выявленных ОТЕ (таблица 4). Состав SHR-S и SHRU-S микробиомом Otus заметно отличались, в то время как различия между microbiomes SHR-G и SHRU-G были ограничены меньшим количеством фил и классов (рис. 2).
<Р> В дополнение к изменчивости между желудком и кишечником филогенетического составу microbiomes варьировалась между повторными устриц с каждого сайта. Для некоторых фил и классов, относительного содержания были сходны между повторами, и изменчивость (выраженное в виде стандартной ошибки среднего) была одинаковой для каждого из трех трубопроводов (смотри, например, Mollicutes и альфа-протеобактерий в желудке и кишечнике microbiomes соответственно; Таблица 1, 2). Тем не менее, во многих случаях реплицируется существенно различались, и степень изменчивости различаются между трубопроводами. Mollicutes в кишечнике микробиомом Hackberry залива, например, наблюдались лишь в 1 из 3 повторностях по CloVR и Mothur, и были непропорционально распространены в одной повторности согласно Пангеи (таблица 2)
. <Р> Изменчивость среди повторах был захвачен с помощью кластерного анализа (рис. 3) и анализа основных компонентов (PCA) результатов CloVR с использованием UniFrac расстояния (рис. 4а, б), а также PCA относительных содержаний засекреченной ОТЕ (рис. S1). Результаты кластерного анализа с использованием взвешенной метрики UniFrac показал, что желудок Озеро Caillou размножается и Hackberry Bay кишка дублирует каждый из которых образован различные кластеры, и что отдельные повторности были относительно близко на расстоянии. Оставшиеся желудка и кишечника образцы были гораздо менее последовательными, с повторами решенных на больших расстояниях. Невзвешенное UniFrac РСА показал, что озеро Caillou кишки microbiomes сгруппированы вместе на оси один и два, но, распространяющийся на другие microbiomes были гораздо более рассредоточены, даже несмотря на различия между участками и между кишке и желудке оставалось очевидным (рис. 4, а). Взвешенная UniFrac PCA, который рассматривал относительного содержания ОТЕ, показали, что озеро Caillou желудка и кишечника Hackberry залива размножается каждая из которых образована сравнительно плотные кластеры по обеим осям, в то время как дублирующие для других microbiomes были разогнаны (рис. 4б). Два microbiomes желудка оставались хорошо разделены на оси PCA 1, но кишечная microbiomes сгруппированы вместе (рис. 4б).

Обсуждение
<р> Мы представляем здесь первые подробный анализ Crassostrea virginica
желудка и кишечника микробиомом композиции. Размер выборки (тройные животных для каждого из двух участков) и единого времени выборки предел Экстраполяция результатов, но и обеспечивают ряд новых идей. Предыдущие исследования подчеркивали культивируемой членами сообщества кишечника, целые животных, болезнетворных организмов (человека и устрицы), или определенные группы, которые могли бы способствовать пищеварению, например, Cristispira
[5], [8] - [11] , [13], [25]. Культивирование свободные подходы выявили Arcobacter
(ε-Proteobacteria) в качестве одной из основных причин микробных сообществ целых чилийской устрицы, Tiostrea chilensis
, но в целом ткани специфические ассоциации не сообщалось [17 ]. Hernadez-Сарате и Олмос-Soto [26] использовали специфическую группу-FISH и ПЦР для идентификации бактерий в C
. Gigas
ткани, но они не сделали последовательность ПЦР-ампликонов или отчет относительного содержания конкретных филогенетических групп. В последнее время исследование ПЦР и DGGE из C
. virginica
сообщила о пространственных и сезонных различий целых microbiomes животных для двух популяций из штата Мэн (США), но филогенетического композиция не была оценена качественно или количественно [27], не может иметь вариации среди отдельных животных были описаны.
<р> Частичные последовательности гена 16S рРНК, полученные из высокой Пиросеквенирование пропускной способности канала, используемого в этом исследовании показывают различия в Oyster микробиомом композиции на нескольких уровнях, хотя некоторые из деталей композиции изменяется в зависимости от трубопровода, выбранного для анализа последовательностей (например, таблицы 1 , 2). См вспомогательную информацию, S1 для дополнительного обсуждения этих различий, которые не влияют на закономерности изменения между желудка и кишечника microbiomes или вариации между сайтами.

В целом, результаты показывают существенные различия между желудка и кишечника microbiomes, а также между желудок microbiomes животных из Hackberry залива и озера Caillou (например, рис 1а, б и 2;. в таблицах 1, 2). Кроме того, микробиомом композиции отдельных дублированных животных варьируются (рис. 3, 4). Вариации между желудка и кишечника microbiomes, вероятно, отражают детали пищеварительной системы, но различия между сайтами и между повторами позволяют предположить, что микробиомом композиция может реагировать на локальные факторы, и, возможно, генетические различия между отдельными людьми. Аналогичная изменчивость сообщалось и для других животных [28], [29].

Oyster Желудок микробиомом
<р> На основе частоты встречаемости ОТУ, желудок микробиомом устриц из Луизианы может существовать в на не менее двух государств. Mollicutes наиболее тесно связанные с Mycoplasma
в подавляющем большинстве случаев доминируют секретные последовательности (&GТ; 80%) государства, представленные на берегу озера Caillou устриц (рис 1а;. Таблицы 1, 3). Ни один другой класс не способствует более чем около 2%. Planctomycetes преобладают (23% -33%) альтернативный state-, что из Hackberry залива устрицы (рис 1а;. Таблицы 1, 3) - но несколько других групп также встречаются в желудках этих устриц при скромных содержаний, например, Chloroflexi (8 %), Firmicutes (9% -11), Mollicutes (5% -9%), Proteobacteria (5% -12%), а Verrucomicrobia (3% -14%). Кроме того, два так же обильные ОТЕ, которые принадлежат к различным типам (Planctomyces и либо Firmicutes, тенерикуты или Verrucomicrobia) доминируют над Hackberry Bay устричные желудки на уровне вида (эволюционное расстояние = 0,03; таблица 3). Доля классифицированных OTUS приходилось различными фил и классов также согласуется с двумя различными состояниями для желудка микробиомом (рис. 2), хотя различия менее выражены для этой метрики, чем для частот на основе оценки состава. UniFrac PCA (взвешенное и невзвешенное) и кластерный анализ обеспечивают дополнительную поддержку "два государства" концепции (рис. 3, 4).
<Р> Физиологическое и экологическое значение этих microbiomes устрицы желудка является неопределенным. Преобладание Mollicutes или Planctomycetes несколько необычно по сравнению с другими microbiomes [28], [30] - [32], хотя Mollicutes появляются в изобилии в пищеварительной железы Сидней рок устрицы ( Saccostrea Glomerata
) и в кишечник ушка, Haliotis метание hannai
[33], [34]. Mollicutes также сообщалось в клетках кишечника устричных бокаловидных на основе микроскопического доказательств [25], и задокументированы для других беспозвоночных и рыб кишок культурой на основе и молекулярно-экологические методы [30], [35] - [42]. В противном случае относительно мало известно об их ассоциации с беспозвоночными пищеварительной системы. Действительно, экологические роли Mollicutes в более общем плане остаются неопределенными, с некоторыми сообщениями о патогенезе в отдельных рыб и беспозвоночных [43] - [46]., Но и другие сообщения, указывающие на некоторую форму комменсализмом [30], [39]
<р> до сих пор геномная доказательств предлагает несколько понимание, так как генетический репертуар Mycoplasma мобильных
, таксон наиболее тесно связаны с устрицы Otus, ограничена в его объеме [47]. M
. мобильный
congenerics в устричных желудки могут просто размножаться, используя субстрат, полученный от хозяина или других микробов в процессе пищеварения; подобные предложения были сделаны для учета молликутами ассоциаций с холодной водой кораллов [39]. Тем не менее, вероятность того, что Mollicutes может внести свой вклад в симбиозе их хозяев нельзя сбрасывать со счетов.
<Р> Роль Planctomyces в пищеварительной системы также неопределенным. Несмотря на то, что они являются экологически важными членами морской бактериопланктона, функционально разнообразные и связанные с водорослями, беспозвоночных и позвоночных животных [48], [49], они, как правило, происходят при относительно низких содержаний в кишечнике microbiomes (&ЛТ, около 5%) [30] - [32]. Тем не менее, результаты этого исследования свидетельствуют о том, что неизвестные условия в Хакберри залива устрицы желудка пользу Planctomycete пролиферации (таблица 1).
<Р> Заманчиво предположить здесь, как и другие в другом месте [50], что Pirellula
-как члены устрицы микробиомом используют сульфатированные водорослевые полисахариды для роста, так как многочисленные гены, кодирующие предполагаемо sulfohydrolase ферментов наблюдались в Rhodopirellula Baltica
генома [51], и так как сульфатированные полисахариды могут быть обычно заглатывании устриц в результате потребления фитопланктона. Возможность использовать сульфатированные полисахариды, таким образом, дать объяснение Planctomycete изобилия. К сожалению, филогенетические отношения между R
. Baltica
и planctomycete ОТЕ определены в данном исследовании, являются недостаточными для поддержки таких выводов. Тем не менее, все Blastopirellula
, Pirellula
, и Rhodopirellula
изоляты характеризуются на сегодняшний день используют широкий спектр простых, не являющихся сульфатированную сахаров [48], [49], [ ,,,0],52], по крайней мере, некоторые из которых, вероятно, произойдет в устрицы пищеварительного тракта, как водорослевые биомасса гидролизуется.

Oyster Gut микробиомом
<р> устрица кишки микробиомом таит в себе более speciose или ОТУ богатых сообщество, чем это делает микробиомом желудка, основанный на наблюдаемых видов (S <суб> OBS) и ACE и Chao1 разнообразие оценок (таблица 5). Эти показатели также свидетельствуют о том, что желудки и кишки озера Caillou устриц гавани меньше Otus чем Hackberry Bay устриц. Таким образом, ОТУ насыщенность изменяется между тканями устрицы (например, желудка и кишечника), как было хорошо документированы для человеческого микробиомом [53], но и, как представляется, различаются среди населения. Источником вариаций богатства среди устричных популяций неизвестна.

Изменения в богатстве несмотря на это, кишка микробиомом не обязательно более разнообразным, чем микробиомом желудка на основе Шеннона и обратные индексы Симпсона и оценщик равновесием, каждый из которых одинаковы для кишечника микробиомом озеро Caillou и двух microbiomes Hackberry Bay (таблица 5). Это сходство указывает на то, что в некоторых случаях структура устрицы разнообразия микробиомом (жирность и ровность) не зависит от пищеварительной системы и композиции phylotype. В отличие от этого, все индексы разнообразия для желудка микробиомом Озеро Caillou значительно ниже, чем для Hackberry залива желудках, и ниже, чем у обоих кишечника microbiomes, а также. Это может быть связано с доминированием в озеро Caillou устричных желудках молликутами ОТЕ (например, в таблице 5 и рис. 1а).
<Р> Состав кишечной microbiomes из Луизианы устриц отличается от других моллюсков и от такового других морских и не морских животных (рис. 5). Gruenthal [54] показал, что Proteobacteria властвуй (> 80%) кишечная microbiomes из Калифорнии черный ( Haliotis cracherodii
) и белый ушко ( H
sorenseni
. ); Actinobacteria, Chloroflexi, Planctomyces и Verrucomicrobia по всей видимости, будет отсутствовать от обоих. Хуанг и др. [41] показывают, что Mollicutes и δ-Proteobacteria доминируют в кишечнике маленького ушка. Кардосо и др. [55] сообщают, что Bacteroidetes и Firmicutes доминируют в кишечнике брюхоногих улитка, Ахатина Fulica
. Firmicutes вместе с Bacteroidetes, протеобактерий и Actinobacteria доминируют кишки других беспозвоночных (например, почва кормления термитов [56] и тараканов [57]) и позвоночных животных (например, растительноядных морских рыб [58]; амура, [31], [ ,,,0],59] и приматах [60]), в то время как Mollicutes доминировать внутренности некоторых рыб [30], [36]. В противоположность этому, Proteobacteria приходится лишь около 20% кишечной композиции устриц в этом исследовании, Chloroflexi, Planctomyces и Verrucomicrobia каждый относительно много, и Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes и Mollicutes каждый вносит около 10% или меньше (рис. 1a;. Таблица 3)
<р> Эти различия в составе между системами кишечника возникают от воздействия нескольких взаимодействующих переменных, в том числе кишечника архитектуры, пищеварительной физиологии, диеты, и степень, в которой принимает и microbiomes развивались в симбиозе [61 ] - [63].

Other Languages