摘要
Prevotella属是人肠道微生物三大肠型代表菌之一，同时也是人肠道微生物的核心菌属之一。多项研究表明Prevotella属或P.copri与胰岛素抵抗、类风湿关节炎和高血压等疾病呈正相关，而与运动障碍症帕金森病和自闭症等呈负相关。然而对于如此重要的肠道微生物，对其分类学和基础生物学研究存在许多不足乃至空白。一方面，对该属甚至该科的系统发生关系和分类学缺乏系统认识，另一方面对其基因组成特征、代谢特性和人群分布差异等问题也亟待回答。 综合以上因素，本研究以Prevotella菌为研究对象，通过生物信息学手段结合厌氧纯培养实验，利用公开发表的数据和本实验室的调查实验，在全球范围内对人肠道Prevotella菌的系统发生和宿主分布特征进行研究，对P.copri物种做比较基因组学分析，并且针对Prevotella属不同分类学精度进行引物设计，结果表明:1）综合利用16S rRNA基因和来自人肠道IGC数据库的gyrB基因进行系统发生分析，结果首次展示了在哺乳动物肠道内特异性共生且在Prevotella属内相对独立的P.copri系统群的存在。2）基于对IGC数据库数据的深入挖掘和本研究在福州和厦门两地开展地人群调查实验，我们发现相对于欧美人群，中国人群肠道中该系统群细菌的分布更广且丰度更高，推测可能与中国人特征食物谱有关。3）通过搜集来自全球超过1700份的人肠道微生物宏基因组数据，结合分离培养实验，共binning出了103个高质量的P.copri基因组草图，应用基于phylogenomic的系统发生分析发现P.copri在基因组水平具有极高的多样性，物种内存在明确的生物地理分布差异。中国人群来源的菌株主要形成2个类群，并且类群内存在代谢特异性。4）通过厌氧分离培养技术获得5株P.copri系统群内菌株，包括2株P.copri系统群内潜在新种菌株和2株中国人来源的隶属该种内Group2的菌株，在一定程度上弥补了目前国际上只有1个可公开获得的P.copri模式菌株的现状。5）设计了多对针对Prevotella属内、P.copri系统群内及P.copri物种内特异性biomarker基因的引物（理论上可鉴定至亚种或菌株水平），为将来针对该物属和该系统群内精细地定性定量研究提供了可靠的技术铺垫。
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