記者從內蒙古農業大學獲悉,9月30日,由內蒙古農業大學張和平教授研究團隊作為第一單位完成的乳桿菌屬比較基因組學和功能基因組學研究成果發表于Nature子刊《Nature Communications》。
該項研究由內蒙古農業大學、中國人民解放軍軍事科學醫學院、愛爾蘭考克大學、美國紐約大學、荷蘭瓦格寧根大學、美國北卡州立大學等11個科研單位的30多位科研人員歷時三年完成。期間,從我國、德國、日本、韓國和美國多個菌種保藏中心、研究機構共收集乳桿菌屬模式菌株213株,采用二代Illumina HeSeq 2000高通量測序平臺繪制其基因組精細圖譜,結合比較基因組和功能基因組分析方法,解析與菌株分化相伴隨的功能基因進化歷程,拓展其生物應用潛力。
這項研究從基因組水平首次揭示了乳桿菌屬不同模式菌株間的系統發育關系,并指出乳桿菌屬為一個并系類群,是由從一個特定的共同祖先不斷進化分化而成,即兼性異型發酵乳桿菌為了適應環境逐漸分化形成嚴格同型和異型發酵乳桿菌,提出用于新種分類的新的基因組系統發育框架。通過比較基因組學分析,發現乳桿菌屬編碼大量的碳水化合物水解酶和糖基轉移酶,同時擁有豐富多樣的CRISPR-CAS系統。在適應性進化過程中,伴隨有蛋白水解系統獲得、丟失的現象。
據悉,《Nature Communications》是一個多學科的綜合性期刊,專門發表各領域高質量研究論文。
張和平教授是開啟國內乳酸菌基因組學研究的先行者,現擔任內蒙古農業大學“乳品生物技術與工程”教育部重點實驗室主任 、國家奶牛產業技術體系乳制品加工研究室主任。先后建立了6494株目前我國最大原創性乳酸菌菌種資源庫,為我國自主知識產權乳酸菌菌種的篩選、發酵劑和發酵乳制品的產業化奠定了基礎;首次系統分析了中國不同人群以及不同地區不同民族健康人群腸道微生物菌群的差異,從宏基因組角度闡述了攝入益生菌對中國人腸道菌群結構的影響作用和變化趨勢,為益生菌臨床醫學研究和益生菌制劑的推廣提供強有力的基礎數據和理論指導;利用現代醫學和分子生物學相結合的方法篩選具有免疫調節、抗腹瀉、降血脂、降血壓等不同功能特性的益生菌,提升了我國功能乳制品生產水平。
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