PLoS ONE: analizė Skrandžio ir žarnyno Microbiomes Rytų austrė (Crassostrea virginica) Pakrančių Luizianoje, JAV

Anotacija

Mes naudojome didelio našumo pyrosequencing apibūdinti skrandžio ir žarnų turinio microbiomes iš , Crassostrea virginica
, Velykų austrių, gauta iš dviejų sklypų, vienas Barataria Bay (HACKBERRY Bay) ir kitai Terrebonne Bay (Lake Caillou), Luiziana, JAV. Skrandžio microbiomes austrės iš HACKBERRY Bay buvo daugiausia dominuoja mollicutes labiausiai susijusias su Mycoplasma
; daugiau turtinga bendruomenė dominuoja Planctomyctes įvyko ežeras Caillou austrių skrandžius. Gut bendruomenės Austrių iš abiejų svetainių skyrėsi nuo skrandžio bendruomenių ir priglaudė gana įvairi Montavimas phylotypes. Phylotypes labiausiai susiję su Shewanella
ir Chloroflexi kamieno dominuoja ežero Caillou ir HACKBERRY Bay žarnų mikrobiotą, atitinkamai. Nors daugelis prisijungę skrandžio ir žarnyno microbiomes pasirodė perėjos ar opportunists, spėjamas šerdis microbiome buvo nustatyta remiantis phylotypes, įvykusių tik visų skrandžio ar žarnų mėginių. Spėjamą pagrindinė skrandžio microbiome sudaro 5 Otus 3 phyla, o spėjamas pagrindinė žarnyno microbiome pateikta 44 Otus 12 phyla. Šie rezultatai kartu atskleidė naujų mikrobų bendruomenes viduje austrių virškinimo sistemą, iš austrių microbiome funkcijos yra plačiai žinomas. Iš microbiomes iš Luizianos austrės su bakterijų bendruomenių, apie kuriuos pranešta kitų jūros bestuburių ir žuvų palyginimas parodė, kad moliuskų microbiomes buvo labiau panašūs vienas į kitą, nei microbiomes apie kirmėlės, decapods ir žuvų

nurodomoji dalis:. Karalius GM Judd C , Kuske CR Smith, C (2012) analizė skrandžio ir žarnyno Microbiomes Rytų austrė (, Crassostrea virginica
) iš pajūrio Luizianoje, JAV. PLoS vieną iš 7 (12): e51475. Doi: 10,1371 /journal.pone.0051475

redaktorius: Joshas Neufeld universiteto Waterloo, Kanada

Įstojo: birželio 8, 2012; Priėmė: Lapkričio 5, 2012 m Paskelbta: Lapkritis 12, 2012

Tai atviros prieigos straipsnio be visų autorių, ir gali būti laisvai atgaminti, platinti, perduoti, keisti, pastatytas ant, ar jos kitaip nenaudojamos niekam bet kuriam teisėtam tikslui. Darbas prieinamas pagal Creative Commons CC0 viešo atsidavimą

Finansavimas:. Autoriai pripažįsta, NSF apdovanojimą OCE-1043126 ir GoMRI-LSU finansavimą GK paramos GK, AP ir CJ. 454 Titano sekos buvo pateikta Los Alamos nacionalinės laboratorijos laboratorija Režisierius mokslinių tyrimų ir plėtros Grant (LDRD) į CRK (20080464ER). Į finansuotojai neturėjo vaidmenį studijų dizainas, duomenų rinkimo ir analizės, sprendimų skelbti, ar ruošiant rankraštį

konkuruojančių interesų.. Autoriai pareiškė, kad nėra konkuruojantys interesai egzistuoja

Įvadas

amerikinė austrė Crassostrea virginica
, yra gerai žinomas dėl savo komercinę vertę ir svarbą kaip "ekosistemos inžinierius" [1] - [3]. Apimtys buvo parašyta apie jo biologijos ir ekologijos tyrimams, įskaitant sąveiką su bakterijų ir kitų mikroorganizmų. Daug šio literatūros pabrėžė ligos [4], [5] ir žmogaus patogenų buvimas, ypač Vibrio parsisiųsti ir V
. vulnificus
[6] - [9].

Daugelis tyrimų spręsti kitus aspektus austrių bakterijų sąveika. Cristispira
buvo identifikuota kaip Symbiont susijusios su kristalinio stiliaus A moliuskų virškinimo struktūra [10]. Stappia
(dabar Labrenzia
) buvo išskirtas iš C
. gigas parsisiųsti ir , C
. Virginica
ir pastarasis susijęs kaip už etiologinį agentas Nepilnamečių Oyster liga [11] antagonistas. Kultūra priklausoma tyrimai pasižymi , Vibrio parsisiųsti ir kitų genčių, susijęs su dideliais gyvūnų ir specifinių audinių [6] - [8], [12], [13], įskaitant identifikavimo "vietinių" bakterijų C , gigas
hemolimfa [14], [15]. Tokie tyrimai taip pat parodė, kad Rytų Viduržemio jūros naftos išsiliejimas nepaveikė austrių susijęs bakterijas [16]. Kultūra nepriklausoma tyrimų dokumentais modelius įvairovę tarp skirtingų populiacijų ir audinių, palyginti perykla iškėlė ir laukinius gyvūnus, ir nustatė, kad ε-Proteobacterium Arcobacter
, kaip labai prisideda prie mikrobų bendruomenėje Čilės austrių Tiostrea chiliensis
[17].

Nepaisant patogenais susijęs ir pirštų atspaudų tyrimų aukščiau apibendrinti ir potencialią svarbą bakterijų austrių maistinių medžiagų įsigijimo, stebėtinai mažai yra duomenų apie austrių skrandžio ir žarnų microbiome įvairovė. Nors pH skrandžio ir žarnyno audiniuose yra panašūs, ir dalelių tranzito kartų santykinai trumpas (apie 1-2 val) aktyvaus šėrimo [18] metu neaišku, ar būdingi bendruomenės egzistuoja šių audinių turinį; lygiai taip pat neaišku, kaip microbiomes gali skirtis per gyventojų ar tarp gyventojų. Siekiant spręsti šiuos klausimus, gavome dvi trijų dalių gyvūnų, vieną rinkinį kiekvieną iš HACKBERRY įlankoje ir ežero Caillou pakrantės Luizianoje per vasarą, 2010. Šios dvi geografiškai skirtingas svetaines (Barataria Bay ir Terrebonne Bay, atitinkamai) atstovauja ekonominiu požiūriu svarbius šaltinius austrės ir patirtis panašūs druskingumo režimo ir kintamumas [19]. Mes atskirai surinktos skrandžio ir žarnyno turinį ir sekos PGR išplinta 16S rRNR genų naudojant pyrosequencing platformą (Roche Diagnostics 454 Titanium "). Tyrimo rezultatai atskleidė didelę diferenciaciją tarp skrandžio ir žarnyno microbiomes gyvūnų iš vienos svetainės (ežeras Caillou), tačiau šiek tiek mažiau diferenciacijos antrą svetainėje (HACKBERRY Bay). Pažymėtina, mollicutes sudarė > 80% visų bakterijų sekos skrandyje microbiomes ežero Caillou austrės, bet < 10% HACKBERRY Bay austrės. Skrandžio Otus taip pat Actinobacteria, Chloroflexi, firmicutes, Planctomycetes, proteobakterijos ir Spartobacteria. Chloroflexi, mollicutes, Planctomycetes ir Spartobacteria gali sudaryti tariamą pagrindinę skrandžio microbiome, o Chloroflexi, firmicutes, α-proteobakterijos ir Verrucomicrobia gali prisidėti prie tariamosios pagrindinės žarnų microbiome.

Medžiagos ir metodai

Imties kolekcija

Austrės buvo renkami rugpjūčio 4, 2010 iš HACKBERRY Bay, nedidelis įlankoje gretimų BARATARIA Bay, Luiziana, JAV. Ši svetainė buvo nepaveikė naftos iš "Deepwater Horizon" naftos išsiliejimas [20]. Trimis egzemplioriais austrės vyko ant ledo (< 6 h) pirminio apdorojimo metu Luizianos jūros dotacijos Oyster peryklą Grand Isle, LA, JAV. Išoriniai vožtuvai buvo kruopščiai išvalyti paviršiaus taršai šalinti, o tada atsargiai atidarė paliekant gyvūną nepažeistas. Skrandžio turinys atskirų gyvūnų buvo imami iš 23-matuoklis adatos ir 1 cm ^{3 švirkštus, duoda apie 0,2 cm 3 skysčio, kuris buvo perkeltas į sterilius 1,5 cm 3 mikrocentrifuginiuose vamzdžiai. Gut turinys buvo gautas nukreipiantys atskirų gyvūnų žarnyną ir tada atidžiai ekstruzijos hindgut medžiagą iš išangės į sterilius 1,5 cm 3 mikrocentrifuginiuose vamzdžiai. Skrandžio ir žarnyno turinys buvo gabenami ant ledo į laboratoriją ne Luizianos valstybinio universiteto (LSU), kur DNR buvo spaudžiamas naudojant MoBio POWERMAX dirvožemio nusiurbimo komplektas (MoBio Laboratories, Inc., Carlsbad, CA) pagal gamintojo instrukcijas su įšaldytos to (iki -80 ° C, 10 min) /atšildymo (esant 60 ° C, 5 minutės) ciklas kartojamas tris kartus. Antrasis rinkinys surinktų rugsėjo 1, 2010 nuo Caillou Bay (Caillou ežero), Luiziana, JAV austrės buvo apdorojami panašiai išskyrus tai, kad gyvūnai buvo gabenami ant ledo su LSU laboratorijoje prieš imant mėginius skrandžio ir žarnyno turinį. Ši svetainė taip pat buvo nepaveikė Deepwater Horizon "naftos išsiliejimas. Mėginių ėmimo leidimai nebuvo reikalingi arba svetainėje.}

DNR analizė

DNR ištraukos visuose mėginiuose buvo stiprintuvu PGR su Platinum didelio tikslumo DNR polimerazės (Life Technologies Corp ", La Jolla, Kalifornija) per 25 iL reakcijos, naudojant standartinius protokolus su 68 ° C temperatūra pratęsimo išimtis ir gruntai 515f ir 806r modifikuotos brūkšninius kodus ir adapteriai sekos naudojant "Roche 454 pyrosequencing platformą su titano chemija. [21] Kiekvienas Reakcijos mišinys pateikta 11,5 iL vandens, 2,5 mikrol 10X didelio tikslumo buferis (Life Technologies Corp ", La Jolla, Kalifornija), 0,75 įxL 100 mm dNTP, 1 mikrol magnio sulfato _{4, 5 mikrol 0,5 mg ml ^{-1 BSA, 1,5 mikrol, kiekvienai iš 515f ir 806r pradmenų, 0,2 mikrol, didelio tikslumo DNR polimerazės (Life technologijos Corp, La Jolla, CA), ir 1 mikrol, išgautos DNR. Reakcijos mišinys buvo denatūruotas 3 min 94 ° C, o po to 26 ciklų 94 ° C temperatūroje 1 min, 1 min 54 ° C, ir 2 min, esant 68 ° C, su 10 min pratęsimo pakopą 68 ° C temperatūroje po ciklai buvo baigtas. Arba trijų dalių reakcijos kiekvieno mėginio buvo kartu, ir tada galutinis mišinys buvo paruoštas sekos nustatymo pridedant amplikonų Iš kiekvieno mėginio lygiomis masės. Pyrosequencing atliko Los Alamos nacionalinės laboratorijos sekos įrenginio, todėl iš 237,842 RAW viso skaito su vidutinio ilgio 295 bp. Sekos buvo pateiktas MG-RAST serverį 4501864.3-4501873.3 (http://metagenomics.anl.gov/linkin.cgi?project=1994).}}

sekos analizė

Žalios sekas su kokybės balai buvo apdoroti naudojant tris vamzdynus. PANGEA [22] buvo naudojamas palyginti filogenetinę sudėtį mėginių, kurie Otus buvo klasifikuojami taikant MEGABLAST su duomenų bazė, apimanti 170,273 pilnametražis 16S rRNR genų sekas nuo bakterijų ir Archaea izoliatai. Žalias skaito buvo tikrinami naudojant numatytąsias vertes (vidutinės kokybės balas, 20; minimalus ilgis, 100 BP) [22]. Skaityta buvo binned remiantis brūkšninius kodus, kurie buvo tašytų prieš MEGABLAST. Sekos buvo priskirtas domeno /phylum, klasė /Kad /šeimos ir genties ir rūšies lygių, atitinkamai, naudojant panašumo ribines vertes 0,8, 0,9, 0,95 ir 0,99 [22]. Sekas nepriskiria MEGABLAST buvo susitelkę į Otus grindžiamas tais pačiais panašumo ribas. PANGEA taip pat sukūrė antrojo analizę, kurioje visi mėginiai buvo sudarytas iš vienodo skaičiaus skaito; Šie normalizuota pavyzdžių rinkiniai buvo pastatyti naudojant sekas atsitiktinai pasirinktus be pakeitimo iš originalaus patikrintų pavyzdžių failus. Skrandžio ir žarnyno mėginių kompozicijos buvo lyginami naudojant pagrindinių komponenčių analizę eliminavus singletons (sekas sudarė tik vieną kartą per visą rinkinį), o nuėmus Melsvadumblių ir eukariotinius sekas (chloroplastų ir mitochondrijų 16S rRNR iš dumblių ląstelių į skrandžius ir žarnas). Iš likusių nustatytas ne phylum lygyje arba žemiau sekų tipinių sekų Otus apskaita ≥0.1% viso buvo kuravo rankiniu būdu, naudojant MEGABLAST į GenBank. Bet sekas klaidingai identifikuojami Pangea buvo perklasifikuoti kaip reikia

CloVR vamzdynų [23] buvo naudojamas su numatytuosius parametrus (pvz, vidutinės kokybės balas, 25; minimalus ilgis, 100 bp). Sukurti analizę remiantis taksonominiuose filialus (ty mėginio sudėtis) ir seka filogenija. Šiuo tikslu CloVR naudojamas hibridinis vamzdynas, susidedanti iš Mothur sub-kasdienybe, kad įslaptinta sekas su KPP duomenų bazėje, ir QIIME sub-procesų, skirtų įvairioms statistinėms analizėms. Nuėmus Melsvadumblių ir eukariotinius sekas, Otus klasifikuojami pagal CloVR kad sudarė ≥0.1% visų likusių skaito buvo atliktas rankiniu saugojimui, kaip nurodyta pirmiau. Suderinta atstovybes sekas skelbimą, kuravo Otus tada buvo naudojamas Greitas UniFrac analizė (http://bmf2.colorado.edu/fastunifrac/) remiantis kaimyno sujungimo medį kaip įvestį.

Mothur vamzdynų [ ,,,0],24], buvo naudojamas su griežtesnes reikalaujamas vertes nei kitų platformų seka apdailos (ty juda langas 50 bp su vidutiniu kokybės balas 35; minimalaus ilgio, 100 bp). Į "rūšiuoti" funkcija Mothur vamzdyno buvo naudojami siekiant nustatyti imties sudėtį Otus nuėmus Melsvadumblių ir eukariotinius sekas atstovaujanti ≥0.1% duomenų bazės. Likusios sekos buvo kuravo, kaip nurodyta aukščiau. Šie kuratorės sekas plius nedideli Otus išskyrus singletons buvo naudojamas generuoti įvairovės indeksai mėginių nedalyvavę taksonominiuose identifikacijos (pvz Shannon, atvirkštinę Simpson ir lygumo indeksą).

Rezultatai

pre- perdirbimo kasdienybe trijų dirbančių šiame tyrime vamzdynų lėmė ženkliai skirtingas sekos numerius analizė (lentelė S1). PANGEA davė į didžiausias skaityti numerį (199,592) ir Mothur davė mažiausiai (45.626). Sekas labiausiai susiję su melsvadumblių ir eukariotų (chloroplastų ir mitochondrijų 16S rRNR genų) dominuoja perdarytą duomenų rinkinius (> 70%), nepriklausomai nuo jų dydžio (lentelė S1). Šios sekos buvo pašalintas iš tolesnių analizės. Singleton sekas atstovavo nuo 0,5% (CloVR) iki 5,9% (Pangea) duomenų rinkinių po paruošiamojo apdorojimo; Šios sekos taip pat buvo pašalintos, siekiant sumažinti poveikį sekos klaida. Chimeriniai sekas nebuvo nustatyta iki Pangea, bet pasirodė sudaro tik mažą dalį (< 0,2%). Viso seka, (lentelė S1), remiantis rezultatais CloVR ir Mothur

Keletas modeliai pasirodė nuosekliai , Santykinis gausumas Otus kaip tirtų sekų skaičius procentais parodė, kad ežero Caillou austrių skrandžio ir žarnyno microbiome kompozicijos iš esmės skyrėsi (1a pav;. 1 lentelės, 2). Nedidelis skaičius mollicutes Otus dominuoja buvęs, o Chloroflexi (daugiausia Caldilineae), firmicutes, γ-proteobakterijos ir Verrucomicrobia (Spartobacteria) dominuoja vėliau. Visi trys vamzdynai taip pat atskleidė skirtumus tarp HACKBERRY Bay austrių skrandžio ir žarnyno microbiomes (1a pav,. 1 lentelė, 2), tačiau skirtumai buvo mažesni nei tie, ežeras Caillou austrės. Skirtumai tarp HACKBERRY Bay skrandžio ir žarnyno microbiomes pirmiausia lėmė kuklių pokyčių kelių linijų (pvz, Chloroflexi, firmicutes, α-proteobakterijos, δ-proteobakterijos, Planctomycetes ir Spartobacteria). Be to, kiekviena iš vamzdynų atskleidė skirtingus skirtumus tarp dviejų populiacijų iš HACKBERRY įlankoje ir ežero Caillou microbiomes. Ryškiausi skirtumai įvyko tarp dviejų rinkinių skrandžio microbiomes, su šiek tiek mažiau diferenciacijos tarp žarnyno microbiomes (1a pav., 1 lentelė, 2).

nepaisant daugelio panašumų, PANGEA, CloVR ir Mothur išvesties skyrėsi svarbiais aspektais. Palyginti su CloVR ir Mothur, PANGEA nustatė mažiau proteobakterijos, mollicutes ir Verrucomicrobia į HACKBERRY Bay austrių skrandžio microbiomes ir mažiau Actinobacteria, Chloroflexi, Planctomycetes ir Verrucomicrobia Gut microbiomes. PANGEA taip pat nuosekliai fiksavo didesnį procentą "nepriskirtos SAT" sekų nei padarė CloVR arba Mothur; PANGEA nenustatė 60% HACKBERRY Bay austrių skrandžio sekų už domeno lygio (1 lentelė, 2).

Skirtumai taip pat buvo pastebėtos taksonominiuose kontroliuojamoms gausiausio Otus (3 lentelė). PANGEA, CloVR ir Mothur visi pranešė Planctomycetes kaip vienas iš dviejų vienodai gausiausių Otus į Hackberry Bay austrių skrandžio microbiomes, tačiau konkretūs filialus, kaip Planctomycetes skyrėsi. Antrojo otu filialus taip pat skyrėsi, įskaitant firmicutes (Pangea), Spartobacteria (CloVR) ir mollicutes (Mothur). Be to, PANGEA pranešė seka, susijusi su , Mycoplasma mobili
kaip gausiausio otu už HACKBERRY įlankos austrių žarnyno microbiomes, o kiti vamzdynai pranešė Chloroflexi įtampą (3 lentelė). Priešingai, trys vamzdynai parodė daug arčiau sutartį ežeras Caillou pavyzdžių: visi nustatė, kad otu glaudžiai susijusi su m
. mobili
buvo gausiausias skrandžio microbiomes, o otu glaudžiai susijęs su Shewanella
sp. buvo gausiausias žarnyno microbiomes. Dvi Shewanella
izoliatų pranešta, MOLA 59 (PANGEA) ir THt8-1 (CloVR ir Mothur), buvo identiški per nukleotidų pozicijos analizė. Tačiau Shewanella
Sp. THt8-1 ir Shewanella
Sp. MOLA 59 buvo izoliuotas nuo sausumos augalų ir jūros šaltinių, atitinkamai.

analizė sudėties (phyla ir klases) iš 284 klasifikuojamos Otus (pav. 1b) atskleidė modelius, kurie išsiskyrė šiek tiek nuo tų remiantis santykinio gausumo phyla ir klasės tarp visų sekų (1a pav.). Pirma, skirtumai tarp skrandžio ir žarnyno microbiomes per svetainę ir visoje svetainių remiantis otu sudėtį buvo silpnesni nei tie, kurie grindžiami dažnių atsiradimą (pav. 1a vs 1b). Tai buvo akivaizdi didelė (pvz, Chloroflexi, firmicutes, γ-proteobakterijos, δ-proteobakterijos ir Planctomyces) ir nepilnametis (pvz, Archaea, β-proteobakterijos ir Spartobacteria) prisideda prie otu sudėties (pav. 1b). Antra, procentinis indėlis kai phyla ir klasių įslaptinta Otus buvo gerokai per didelis, palyginti su jų gausa sekos duomenų rinkinį, o kiti phyla ir klasės buvo gerokai per mažai (1a pav., B). Mollicutes buvo labai per didelis HACKBERRY įlankoje ir ežeras Caillou skrandžio microbiomes, bet per mažai žarnyno microbiomes. Chloroflexi ir Planctomyces taip pat buvo per didelis ežeras Caillou austrių žarnyne ir HACKBERRY Bay austrių skrandžio ir žarnyno microbiomes, o α- ir β-proteobakterijos buvo per mažai visų microbiomes (1a pav., B).

analogiškas modelis buvo pastebėta, kai filogenetinė sudėtis visų Otus, kad įvyko jungtinius HACKBERRY Bay ir ežeras Caillou skrandžio microbiomes buvo lyginamas su Otus sudėtį, kuri įvyko arba buvo bendrai (SHR-S) abiejuose svetainėse. Visų pirma, Chloroflexi, mollicutes, Planctomyces ir Spartobacteria per didelis tarp SHR-S Otus (2 pav.). Be to, iš Otus palyginimas vykstančių jungtinių HACKBERRY Bay ir ežeras Caillou žarnyno microbiomes su bendra žarnų Otus (SHR-G) parodė, kad Chloroflexi, firmicutes, α-proteobakterijos, Planctomyces ir Verrucomicrobia per didelis (2 pav.). Iš SHR-S numeris Otus (44) buvo daug mažesnis nei SHR-G Otus skaičius (112), pastaroji tai sudarė beveik 40% visos įslaptintos Otus ir dar didesnę dalį tų rasti žarnyne microbiomes (4 lentelė).

Otus, kad įvyko unikaliai skrandžio ar žarnyno microbiomes tiek HACKBERRY įlankoje ir ežeras Caillou austrių gyventojų (SHRU-S, SHRU-G), atstovaujama kitą atskirą pogrupį. SHRU-S microbiome atstovavo tik 5 iš 44 SHR-S Otus į tik 3 phyla /klasių, ir sudarė tik 2,1% nuo 284 viso Otus nustatyta kolektyvinėje skrandžio ir žarnyno microbiomes (4 lentelė). Priešingai, SHRU-G microbiome atstovavo 44 112 SHR-G Otus į 12 phyla /klasių, ir sudarė 15,5% visų nustatytų Otus (4 lentelė). Iš SHR-S ir SHRU-S microbiome Otus sudėtis skyrėsi, o skirtumai tarp SHR-G ir SHRU-G microbiomes buvo tik iki mažiau phyla ir klasių (2 pav.).

Be kintamumo tarp skrandžio ir žarnų filogenetycznej sudėtį, microbiomes svyravo tarp Kartotiniai austrės iš kiekvienos svetainės. Dėl tam tikrų phyla ir klasių, santykiniai gausa, buvo panašus tarp kartotinių ir kintamumas (išreikšta standartinė paklaida vidurkio) buvo panašūs, kad kiekvienas iš trijų vamzdynų (žr pvz mollicutes ir alfa-proteobakterijos skrandžio ir žarnyno microbiomes, atitinkamai; 1 lentelėje, 2). Tačiau, daugeliu atvejų atkartoja skyrėsi iš esmės, ir kintamumo mastas skyrėsi tarp vamzdynais. Mollicutes į HACKBERRY Bay žarnų microbiome, pavyzdžiui, buvo pastebėtas tik 1 iš 3 kartotinių pagal CloVR ir Mothur ir buvo neproporcingai gausiai vienoje atkartoti pagal Pangea (2 lentelė).

kintamumas tarp kartotinių buvo perimta iki klasterinės analizės (3 pav.) ir pagrindines sudedamąsias analizė (PCA) ir CloVR rezultatus naudojant UniFrac atstumus (. 4a pav b), o taip pat PBS santykinių gausos įslaptintos Otus (S1 pav.). Rezultatai nuo A klasterinės analizės naudojant svertinį UniFrac metriką parodė, kad ežero Caillou skrandžio atkartoja ir HACKBERRY įlanka žarnyno atkartoja kiekvieną suformuotas atskiras grupes, ir kad su atskirais kartotiniai mėginiai buvo santykinai artimas atstumas. Likusios skrandžio ir žarnyno mėginiai buvo daug mažiau nuosekli, su pakartojimais išspręstas didesnius atstumus. Nesvertinė UniFrac PBS parodė, kad ežero Caillou žarnyno microbiomes sugrupuotos ant vienos ašies ir du, bet kartotinių kiti microbiomes buvo daug padrika, nors tarp svetaines ir tarp žarnų ir skrandžio skirtumai išliko akivaizdus (pav. 4a). Svertinis UniFrac PBS, kuris laikomas santykinius gausos apie Otus, parodė, kad ežero Caillou skrandžio ir HACKBERRY įlanka žarnyno atkartoja kiekvieną susiformavo gana stora grupes abiejų ašių, o kartotinių kitų microbiomes buvo išskirstyti (4b pav.). Du skrandžio microbiomes liko gerai atskirtos PBS 1 ašies, tačiau žarnyne microbiomes sugrupuotos kartu (pav. 4b).

Diskusijos

Pristatome čia pirmuosius išsamias analizes Crassostrea virginica
skrandžio ir žarnyno microbiome kompozicijas. Imties dydis (trimis egzemplioriais gyvūnai kiekvieną iš dviejų vietų) ir vieno atranka terminas ekstrapoliuojant rezultatus, tačiau pateikti naujų įžvalgų skaičių. Ankstesni tyrimai pabrėžė dirbamą nariai žarnų bendruomenės, visas gyvūnas, patogenų (žmogaus ir austrių), ar tam tikrų grupių, kurios gali prisidėti prie virškinimą, pvz Cristispira
[5], [8] - [11] [13], [25]. Auginimo be metodai atskleidė, Arcobacter
(ε-proteobakterijos) kaip labai prisideda prie mikrobų bendrijų sveikų Čilės austrės Tiostrea chilensis
, bet visa audinio konkrečių asociacijų nebuvo pranešta [17 ]. Hernádez-Zarate Olmos-Soto [26] panaudojo grupės konkretaus FISH ir PGR nustatyti bakterijų C
. gigas
audinių, tačiau jie nebuvo seka PGR amplikonų ar pranešti santykinius gausos konkrečių filogenetinio grupes. Neseniai PGR ir DGGE tyrimas C
. Virginica
pranešė erdvinius ir sezoninius skirtumus sveikų gyvūnų microbiomes du gyventojus nuo Maine (JAV), bet Filogenetinė sudėtis nebuvo įvertinta kokybiškai ir kiekybiškai [27], nei turėti variacijas atskirų gyvūnų buvo aprašyta.

Daliniai 16S rRNR geno sekos, gautos iš didelio našumo pyrosequencing kaip naudojamas šiame tyrime atskleisti skirtumus austrių microbiome sudėtį keliais lygiais, nors kai kurios kompozicijos detales skirtis su pasirinkto sekos analizės (vamzdyno pvz, Stalai 1 , 2). Žiūrėti Pagalbinė informacija S1 papildomos aptarti šiuos skirtumus, kurie neturi įtakos variacijos tarp skrandžio ir žarnyno microbiomes ar skirtumų tarp svetainių modelius.

Apskritai, rezultatai rodo didelius skirtumus tarp skrandžio ir žarnyno microbiomes, ir tarp skrandžio microbiomes gyvūnų iš HACKBERRY įlankoje ir ežero Caillou (pvz pav 1a, b ir 2,. 1 lentelės, 2). Be to, microbiome kompozicijos atskirų kartotinių gyvūnų skirtis (3 pav., 4). Skirtumai skrandžio ir žarnyno microbiomes greičiausiai atspindi informaciją apie virškinimo sistemos, bet skirtumai tarp svetaines ir tarp kartotinių rodo, kad microbiome sudėtis gali reaguoti į vietos veiksnius, o gal ir genetinių skirtumų tarp individų. Analogiškas kintamumas buvo pranešta kitiems gyvūnams [28], [29].

austrių Skrandžio Microbiome

Remiantis otu dažnumo, skrandžio microbiome austrių iš Luizianos gali egzistuoti ne mažiausiai dvi valstybės. Mollicutes labiausiai susiję su , Mycoplasma
daugiausia dominuoja įslaptintą sekas (> 80%) valstybės atstovaujamos ežeras Caillou austrės (pav 1a;. Stalai 1, 3). Jokio kito klasė prisideda daugiau nei apie 2%. Planctomycetes dominuoja (23% -33%) pakaitinis valstybingumo kad HACKBERRY Bay austrės (pav 1a;. Lentelės 1, 3) - bet keletas kitų grupės taip pat pasitaiko šių austrės skrandžius vidutiniu gausos, pavyzdžiui, Chloroflexi (8 %), firmicutes (9% -11), mollicutes (5% -9%), proteobakterijos (5% -12%), ir Verrucomicrobia (3% -14%). Be to, du panašiai gausu Otus, kad priklauso skirtingoms phyla (Planctomyces ir arba firmicutes, Tenericutes arba Verrucomicrobia) dominuoja HACKBERRY Bay austrių skrandžiai vienu rūšiai (evoliucinis atstumas = 0,03; 3 lentelė). Įslaptintos Otus dalis sudarė pagal įvairius phyla ir klasių taip pat dera su dviejų skirtingų valstybių dėl skrandžio microbiome (2 pav.), Nors skirtumai yra silpnesnis už tai metrinė nei dažnio pagrindu sąmatos sudėtį. UniFrac PBS (svertinis ir nesvertinė) ir klasterių analizes teikti papildomą paramą "dviejų valstybės" koncepcija (3 pav., 4).

fiziologinius ir ekologinė reikšmė šių austrių skrandžio microbiomes yra neaiški. Dominavimą mollicutes ar Planctomycetes yra šiek tiek neįprasta, palyginti su kitomis microbiomes [28], [30] - [32], nors mollicutes atrodo gausu virškinimo liaukos Sidnėjus roko austrė ( Saccostrea glomerata
) ir žarna iš jūrų ausytė, Haliotis discus hannai
[33], [34]. Mollicutes taip pat buvo pranešta austrių žarnyno taurė ląstelių remiantis mikroskopinių įrodymų [25], ir dokumentais kitų bestuburių ir žuvų viduriai iki kultūra pagrįstos ir molekuliniai Ekologinių metodų [30], [35] - [42]. Priešingu atveju santykinai mažai žinoma apie jų asociacijų su bestuburių virškinimo sistemas. Iš tiesų, ekologiniai vaidmenys mollicutes apskritai lieka neaiškios, su kai kuriais patogenezės ataskaitų pasirinktų žuvų ir bestuburių [43] -. [46], tačiau kiti pranešimų, rodančių, kai commensalism [30] formą [39]

Taigi kas genomo įrodymų siūlo keletą įžvalgų, nes genetinės repertuarą , Mycoplasma mobili
, The taksonas labiausiai susiję su austrių Otus yra ribota jos taikymo sritį [47]. M
. mobili
gentainių Oyster skrandžiai gali paprasčiausiai daugintis naudojant substratą, gaunamą pagal priimančiosios ar kitų mikrobų virškinimo metu; panašūs siūlymai buvo pateikti sąskaitą už mollicutes asociacijų su šalto vandens koralai [39]. Nepaisant to, tikimybė, kad mollicutes gali symbiotically prisidėti prie jų šeimininkai negali būti atmestas.

iš Planctomyces vaidmuo virškinimo sistemos, taip pat neaiški. Nors jie yra ekologiškai svarbias nariai jūrų bacterioplankton, funkciškai skirtingos ir susijusios su dumblių, bestuburių ir stuburinių gyvūnų [48], [49], jie paprastai atsiranda esant santykinai mažoms gausos Gut microbiomes (< apie 5%) [30] - [32]. Tačiau rezultatai iš šio tyrimo matyti, kad Nežinoma sąlygos HACKBERRY įlankos austrių skrandžio naudai Planctomycete platinimu (1 lentelė).

Tai pagunda spekuliuoti čia, kaip kiti kitur [50], kad Pirellula
-kaip nariai austrių microbiome išnaudoti sulfatinės dumblių polisacharidų augimo, nes daug genai putatively kodavimo už sulfohydrolase fermentų buvo pastebėta Rhodopirellula Baltica pervežimas genomo [51], o nuo sulfatinės polisacharidai gali būti plačiai prarytų austrės kaip fitoplanktono vartojimo pasekmė. Taigi gebėjimas naudoti sulfatinės polisacharidų suteiktų už Planctomycete gausa paaiškinimą. Deja, Filogenetinė santykiai R
. Baltica parsisiųsti ir planctomycete Otus nustatyta šio tyrimo nepakanka pagrįsti tokias išvadas. Nepaisant to, visi Blastopirellula
Pirellula
, ir Rhodopirellula
izoliatų pasižymi iki šiol naudoja platų paprastų ne sulfatinės cukraus [48], [49], [ ,,,0],52], bent jau kai kurie iš jų gali atsirasti austrių virškinamojo trakto taip dumblių biomasė hidrolizuotas.

austrių žarnyno microbiome

austrių žarnyno microbiome priglaudžia daugiau Speciose ar otu turtingas bendruomenė, nei daro skrandžio microbiome remiantis pastebėtus rūšių (S _{OBS) ir AKF ir Chao1 įvairovės įvertinimais (5 lentelė). Šie indeksai taip pat rodo, kad skrandžius ir žarnas ežero Caillou austrės uosto mažiau Otus nei HACKBERRY Bay austrės. Taigi, otu turtingumas skiriasi austrių audiniuose (pvz, skrandžio ir žarnyno), kaip buvo gerai dokumentuota už žmogaus microbiome [53], bet taip pat atrodo, kad skirtis tarp gyventojų. Iš svyravimų turtingumą tarp austrių gyventojų šaltinis yra nežinoma.}

Variacijos turtingumą Nepaisant to, žarnyno microbiome yra nebūtinai įvairesnė nei skrandžio microbiome remiantis Shannon ir atvirkštinis Simpsono indeksai ir lygumo prognozės, kurių kiekvienas yra panašūs ežero Caillou žarnų microbiome ir dviejų HACKBERRY Bay microbiomes (5 lentelė). Tai panašumo rodo, kad kai kuriais atvejais austrių microbiome įvairovės (turtingumą ir lygumo) struktūra yra nepriklausoma nuo virškinimo sistemos ir phylotype sudėtį. Priešingai, visi įvairovės indeksai ežero Caillou skrandžio microbiome yra gerokai mažesnis nei HACKBERRY Bay skrandžius ir mažesnis nei tiek žarnyno microbiomes taip pat. Tai gali būti priskirta prie ežero Caillou austrių skrandžius mollicutes Otus (pavyzdžiui, 5 lentelė ir 1a pav.) Dominavimo.

iš žarnų microbiomes sudėtis iš Luizianos austrės skiriasi nuo kitų moliuskų ir nuo kitų kiti jūros ir ne-jūros gyvūnai (5 pav.). Gruenthal [54] parodė, kad proteobakterijos dominuoti (> 80%) žarnyne microbiomes Kalifornijos Black ( Haliotis cracherodii
) ir baltos jūrų ausytė ( O
sorenseni
. ); Actinobacteria, Chloroflexi, Planctomyces ir Verrucomicrobia atrodo išplaukęs iš abiejų. Huang ir kt. [41] rodo, kad mollicutes ir δ-proteobakterijos dominuoti mažas jūrų ausytė žarnyną. Cardoso ir kt. [55] Ataskaita kad bacteroidetes ir firmicutes dominuoti pilvakojus sraigė gut Achatina Fulica
. Firmicutes kartu su bacteroidetes, proteobakterijos ir Actinobacteria dominuoti kitų bestuburių (pvz dirvožemio maitinančioms termitai [56] ir tarakonai [57]) ir stuburinių gyvūnų (pvz žolėdžių jūrų žuvų viduriai [58]; amūrai, [31], [ ,,,0],59], o primatai [60]), o mollicutes dominuoti drąsos kai kurių žuvų [30], [36]. Priešingai, proteobakterijos sudaro tik apie 20% visų žarnyno sudėtį šio tyrimo austrės, Chloroflexi, Planctomyces ir Verrucomicrobia kiekvienas santykinai gausūs, ir Actinobacteria, bacteroidetes, firmicutes ir mollicutes kiekvienas prisideda apie 10% arba mažiau (Pav. 1a,. 3 lentelė)

Šios sudėties skirtumai tarp žarnyno sistemų kyla iš daugelio sąveikaujančių kintamųjų poveikių, įskaitant žarnų architektūra, virškinimo fiziologijos, mitybos ir kokiu mastu vyksta ir microbiomes keitėsi symbiotically [61 ] - [63].

• PLoS ONE: kanabinoidų HU210 Apsaugo išskirti žiurkių skrandžio prieš pablogėja dėl to serume Rats su eksperimentinės Ūmus Pancreatitis
• PLoS ONE: Chitinase iRNR lygius kiekybine PGR naudodami vieno standarto DNR: Rūgštinis Žinduolių Chitinase yra pagrindinis stenograma pelių skrandžio