PLOS ONE: Analys av mage och tarm Microbiomes i östra Oyster (Crassostrea virginica) från Coastal Louisiana, USA

Abstrakt

Vi använde hög genomströmning Pyrosequencing att karakterisera magen och tarminnehåll microbiomes av Crassostrea virginica
, påsk ostron, som erhållits från två platser, en i Barataria Bay (Hackberry Bay) och den andra i Terrebonne Bay (Lake Caillou), Louisiana, USA. Mage microbiomes i ostron från Hackberry Bay var överväldigande domineras av Mollicutes närmast anknytning till Mycoplasma
; en mer rik gemenskap domineras av Planctomyctes inträffade i Lake Caillou ostron magar. Gut samhällen för ostron från båda platserna skilde sig från magen samhällen, och hyste en relativt skiftande samling av phylotypes. Phylotypes närmast besläktad med Shewanella Mössor och en Chloroflexi stam dominerade Lake Caillou och Hackberry Bay tarmfloran, respektive. Medan många medlemmar i magen och tarm microbiomes tycktes vara transienter eller opportunister, var en förmodad kärna microbiome identifieras baserat på phylotypes som inträffade i alla magen eller tarm bara prover. Den förmodade kärn magen microbiome omfattade 5 Otus i tre phyla, medan den förmodade kärn tarmen microbiome innehöll 44 Otus i 12 phyla. Dessa resultat tillsammans avslöjat nya mikrobiella samhällen inom ostron matsmältningssystemet, funktioner ostron microbiome är till stor del okända. En jämförelse av microbiomes från Louisiana ostron med bakteriesamhällen som rapporterats för andra marina ryggradslösa djur och fisk indikerade att blötdjur microbiomes var mer lika varandra än till microbiomes av havsborstmaskar, decapods och fisk

Citation. Kung GM, Judd C , Kuske CR Smith C (2012) Analys av magsäck och tarm Microbiomes i östra Oyster ( Crassostrea virginica
) från Coastal Louisiana, USA. PLoS ONE 7 (12): e51475. doi: 10.1371 /journal.pone.0051475

Redaktör: Josh Neufeld, University of Waterloo, Kanada

Mottagna: 8 juni 2012, Accepteras: 5 november 2012, Publicerad: 12 december 2012 |

Detta är ett öppet tillträde artikeln fri från all upphovsrätt, och kan fritt reproduceras, distribueras, överföras, modifieras, byggd på, eller på annat sätt användas av någon för något lagligt syfte. Arbetet görs tillgänglig under Creative Commons CC0 public domain engagemang

Finansiering:. Författarna erkänner NSF utmärkelse OCE-1.043.126 och GoMRI-LSU finansiering GK för att stödja GK, CS och CJ. 454 Titan sekvensetillhandahölls av en Los Alamos National Laboratory Laboratory Regi Research and Development Grant (LDRD) till CRK (20080464ER). Finansiärerna hade ingen roll i studiedesign, datainsamling och analys, beslut att publicera, eller beredning av manuskriptet

Konkurrerande intressen:.. Författarna har förklarat att inga konkurrerande intressen finns

Introduktion

ostron, Crassostrea virginica
, är känd för dess kommersiella värde och betydelse som en "ekosystem ingenjör" [1] - [3]. Volymer har skrivits om dess biologi och ekologi, inklusive samspel med bakterier och andra mikrober. En stor del av denna litteratur har betonat sjukdomar [4], [5] och närvaron av humana patogener, speciellt Vibrio parahaemolyticus Mössor och V
. vulnificus
[6] - [9].

Många studier har tagit upp andra aspekter av ostron-bakterier interaktioner. Cristispira
har identifierats som en symbiont i samband med den kristallina stil, en blötdjur matsmältnings struktur [10]. Stappia
(nu Labrenzia
) har isolerats från C
. gigas Mössor och C
. virginica
, och i det senare inblandad som en antagonist för det etiologiska medlet för Juvenile Oyster Disease [11]. Kultur beroende studier har präglat Vibrio Mössor och andra släkten i samband med bulk djur och specifika vävnader [6] - [8], [12], [13], inklusive identifiering av "inhemska" bakterier i C . gigas
hemolymfa [14], [15]. Sådana studier har också visat att en östra Medelhavsområdet oljeutsläpp inte påverkar ostron-associerade bakterier [16]. Kultur oberoende studier har dokumenterat mönster mångfald bland olika populationer och vävnader, jämfört kläckeri upp och vilda djur, och identifierade ε-Proteobacterium, Arcobacter
, som en viktig bidragsgivare till den mikrobiella miljön av den chilenska ostron , Tiostrea chiliensis
[17].

Trots patogen-associerade och fingeravtryck studier sammanfattas ovan, och den potentiella betydelsen av bakterier för ostron närings förvärv, finns förvånansvärt lite information om ostron mage och tarm microbiome mångfald. Även pH-värden av magen och tarmvävnad är liknande, och partikeltransporttider relativt kort (ca 1-2 h) under aktiv matning [18], är det oklart om karakteristiska samhällen förekommer i innehållet i dessa vävnader; det är lika osäkert hur microbiomes kan variera inom en population eller över populationer. Att ta itu med dessa frågor, vi fick två uppsättningar av trippel djur, en uppsättning vardera från Hackberry Bay och Lake Caillou i kust Louisiana under sommaren 2010. Dessa två geografiskt skilda platser (Barataria Bay och Terrebonne Bay, respektive) representerar ekonomiskt viktiga källor till ostron och erfarenhet liknande salthalt regimer och variabilitet [19]. Vi samlas in separat magen och tarminnehåll, och sekvenserades PCR-förstärkta 16S rRNA gener som använder en pyrosekvensering plattform (Roche Diagnostics 454 Titanium). Resultaten visade betydande skillnad mellan magen och tarm microbiomes av djur från en plats (Lake Caillou), men något mindre differentiering för andra plats (Hackberry Bay). Noterbart är Mollicutes stod för > 80% av alla bakteriella sekvenser i magen microbiomes av sjön Caillou ostron, men < 10% av Hackberry Bay ostron. Magen OTUS ingick även aktinobakterier, Chloroflexi, Firmicutes, Planctomycetes, Proteobacteria och Spartobacteria. Chloroflexi, Mollicutes, Planctomycetes och Spartobacteria kan innefatta en förmodad kärna mage microbiome, medan Chloroflexi, Firmicutes kan α-Proteobacteria och Verrucomicrobia bidra till en förmodad kärn gut microbiome.

Material och metoder

Prov samling

ostron samlades den 4 augusti, 2010 från Hackberry Bay, en liten vik angränsande Barataria Bay, Louisiana, USA. Denna webbplats var opåverkad av olja från Deepwater Horizon oljeutsläpp [20]. Trippel ostron hölls på is (< 6 h) för initial behandling vid Louisiana Sea Grant Oyster Hatchery, Grand Isle, LA, USA. De externa ventiler har noggrant rengjorts för att avlägsna ytkontaminering och sedan försiktigt öppnade lämnar djuret intakt. Maginnehåll enskilda djur samlades in med hjälp av 23-gauge nålar och 1-cm ^{3 sprutor, vilket ger ca 0,2 cm 3 av vätska, som överfördes till sterila 1,5 cm 3 mikrofugrör. Tarminnehåll erhölls genom att placera tarmen av enskilda djur och sedan försiktigt extrudering hindgut material från anus i sterila 1,5 cm 3 mikrofugrör. Mage och tarminnehåll transporterades på is till ett laboratorium vid Louisiana State University (LSU) där DNA extraherades med användning av en MoBio PowerMax jord utvinning kit (MoBio Laboratories, Inc., Carlsbad, CA) enligt tillverkarens instruktioner med tillägg av en frys (vid -80 ° C, 10 min) /tö (vid 60 ° C, 5 min) upprepades cykeln tre gånger. En andra uppsättning av ostron som samlats den 1 september, 2010 Från Caillou Bay (Caillou Lake), Louisiana, USA bearbetades på samma sätt med undantag av att djuren transporteras på is till LSU laboratoriet före provtagning magen och tarminnehåll. Denna webbplats var också opåverkad av Deepwater Horizon oljeutsläpp. Provtagnings tillstånd inte behövs för någon sida.}

DNA-analys

DNA extrakt från alla prover förstärks av PCR med Platinum high fidelity DNA-polymeras (Life Technologies Corp, La Jolla, CA) i 25 il reaktioner med användning av standardprotokoll med undantag av en 68 ° C förlängningstemperatur, och primers 515f och 806r modifierade med streckkoder och adaptrar för sekvensering med hjälp av Roche 454 Pyrosequencing plattform med titan kemi [21]. Varje reaktionsblandning innehöll 11,5 l vatten, 2,5 pl 10X high fidelity buffert (Life Technologies Corp, La Jolla, CA), 0,75 pl 100 mM dNTP, 1 l MgSO _{4, 5 pl av 0,5 mg ml ^{-1 BSA, 1,5 | il för varje 515f och 806r primrar, 0,2 | il high-fidelity-DNA-polymeras (Life Technologies Corp, La Jolla, CA) och 1 | il av extraherad DNA. Reaktionsblandningarna denaturerades under 3 min vid 94 ° C, följt av 26 cykler av 94 ° C under 1 min, 1 min vid 54 ° C och 2 min vid 68 ° C, med en 10 min förlängningssteg vid 68 ° C efter cyklerna var fullständig. Trippel reaktioner för varje prov slogs samman, och sedan en slutlig blandning framställdes för sekvensering genom att tillsätta amplikoner från varje prov i lika stora massor. Pyrosequencing genomfördes av Los Alamos National Laboratory sekvenseanläggning, vilket resulterar i totalt 237842 rå läser med en genomsnittlig längd av 295 bp. Sekvenser har överlämnats till MG-RAST server som 4501864.3-4501873.3 (http://metagenomics.anl.gov/linkin.cgi?project=1994).}}

sekvensanalys

Raw sekvenser med kvalitetsresultat bearbetades med hjälp av tre rörledningar. PANGEA [22] användes för att jämföra det fylogenetiska sammansättningen av prover för vilka OTUS klassificerades med användning av Megablast med en referensdatabas som innehåller 170,273 fullängds 16S rRNA gensekvenser från Bakterier och Archaea isolat. Raw läser screenades med standardvärden (genomsnittliga kvaliteten poäng, 20, minimilängd 100 bp) [22]. Läser ades binned baserat på streckkoder, som trimmades före Megablast. Sekvenser tilldelades domän /fylum, klass /order /familj och släkte och art nivåer, respektive, genom att använda likhetströskelvärdena på 0,8, 0,9, 0,95 och 0,99 för [22]. Sekvenser som inte klassificerats av Megablast var grupperade i Otus baserad på samma tröskelvärden likhet. PANGEA skapade också en andra analys där alla prover bestod av ett lika stort antal läser; Dessa normaliserade provdatamängder konstruerades med hjälp av sekvenser slumpvis utvalda utan ersättning från de ursprungliga made exempelfiler. Kompositionerna av magen och tarmprover jämfördes med hjälp av huvudkomponenter analys efter eliminering single (sekvenser representerade endast en gång i hela dataset), och efter avlägsnande cyanobakterier och eukaryota sekvenser (kloroplast och mitokondrie 16S rRNA från algceller i magar och tarmar). Av de återstående sekvenserna som identifierats på ett phylum nivå eller lägre, representativa sekvenser för Otus står för ≥0.1% av den totala var curated manuellt med Megablast i GenBank. Alla sekvenser misidentified av PANGEA omklassificerats behov

CloVR pipeline [23] användes med standardinställningarna (t.ex. genomsnittliga kvalitetsresultat, 25, minimilängd, 100 bp). Skapa analyser baserade på taxonomiska anknytningar (dvs provets sammansättning) och sekvens fylogeni. För detta ändamål använde CloVR en hybrid pipeline bestående av Mothur subrutiner som klassificerade sekvenser med RDP databas, och QIIME subrutiner för olika statistiska analyser. Efter avlägsnande blågrön och eukaryota sekvenser, OTUS klassificeras av CloVR som svarade för ≥0.1% av den totala återstående läser utsattes för manuell datasäkring som ovan. Inriktade representativa sekvenser för sekretessbelagda, curated OTUS användes sedan för en snabb UniFrac analys (http://bmf2.colorado.edu/fastunifrac/) baserad på en granne-joining tree som indata.

Mothur rörledning [ ,,,0],24] användes med strängare värden än de andra plattformarna för sekvens trimning (dvs ett rörligt fönster av 50 bp med en genomsnittlig kvalitet poäng på 35, minimilängd, 100 bp). Den "klassificera" funktion av Mothur rörledning användes för att identifiera provkomposition för Otus representerande ≥0.1% av databasen efter avlägsnande från cyanobakterier och eukaryota sekvenser. De återstående sekvenserna curated som ovan. Dessa handplockade sekvenser plus mindre Otus exklusive single användes för att generera mångfald index för proven oberoende av taxonomiska identifikationer (t.ex. Shannon, inversa Simpsons och jämnhet index).

Resultat

pre- handläggningsrutiner för de tre rörledningar som används i denna studie resulterade i markant olika sekvensnummer för analys (tabell S1). PANGEA gav det största läsa nummer (199592), och Mothur gav den minst (45626). Sekvenser mest närbesläktade med cyanobakterier och eukaryoter (kloroplaster och mitokondriella 16S rRNA gener) dominerade trimmade dataset (> 70%) oberoende av deras storlek (tabell S1). Dessa sekvenser eliminerades från ytterligare analyser. Singleton sekvenser representerade från 0,5% (CloVR) till 5,9% (PANGEA) av datamängder efter förbehandling, dessa sekvenser elimineras för att minimera effekterna av sekvense fel. Chimära sekvenser identifierades inte in av PANGEA, men föreföll utgöra endast en liten del (< 0,2%). Av den totala sekvens som (tabell S1) baseras på resultat från CloVR och Mothur

Flera mönster dök konsekvent . Den relativa förekomsten av Otus procent av antalet sekvenser analyserade visade att Lake Caillou ostron mage och tarm microbiome kompositioner skilde sig avsevärt (figur 1a;. Tabellerna 1, 2). Ett litet antal Mollicute Otus dominerade tidigare, medan Chloroflexi (mestadels Caldilineae), Firmicutes, γ-Proteobacteria och Verrucomicrobia (Spartobacteria) dominerade senare. Alla tre rörledningar avslöjade också skillnader mellan Hackberry Bay ostron magen och tarm microbiomes (Fig 1a;. Tabeller 1, 2), men skillnaderna var mindre uttalad än för Lake Caillou ostron. Skillnader mellan de Hackberry Bay magen och tarm microbiomes berodde främst på blygsamma förändringar på flera linjer (t.ex. Chloroflexi, Firmicutes, α-Proteobacteria, δ-Proteobacteria, Planctomycetes och Spartobacteria). Dessutom var och en av rörledningarna visade tydliga skillnader mellan microbiomes av de två populationerna från Hackberry Bay och Lake Caillou. De mest anmärkningsvärda skillnader förekom mellan de två uppsättningarna av magen microbiomes, med något mindre differentiering mellan tarm microbiomes (Fig. 1a, tabellerna 1, 2).

Trots många likheter, PANGEA, CloVR och Mothur utgång skilde sig i viktiga avseenden. I förhållande till CloVR och Mothur, PANGEA identifierade färre Proteobacteria, Mollicutes och Verrucomicrobia i Hackberry Bay ostron magen microbiomes och färre aktinobakterier, Chloroflexi, Planctomycetes och Verrucomicrobia i tarm microbiomes. PANGEA också konsekvent redovisade en större andel av "oklassificerade" sekvenser än gjorde CloVR eller Mothur; PANGEA inte identifiera 60% av Hackberry Bay ostron mage sekvenser utanför domännivå (Tabell 1, 2).

Skillnader också observerats i de taxonomiska tillhörighet i den mest förekommande Otus (tabell 3). PANGEA, CloVR och Mothur alla rapporterade Planctomycetes som en av två lika mest förekommande OTUS i Hackberry Bay ostron magen microbiomes, men de specifika anknytningar inom Planctomycetes skilde. De tillhörighet i den andra OTU skilde också, bland annat en firmicutes (PANGEA), Spartobacteria (CloVR) och Mollicute (Mothur). Dessutom PANGEA rapporterade en sekvens relaterad till Mycoplasma mobil
som den mest förekommande OTU för Hackberry Bay ostron gut microbiomes, medan de andra rörledningarna rapporterade en Chloroflexi stam (Tabell 3). Däremot de tre rörledningarna visade mycket närmare avtal om Lake Caillou prover: alla funnit att en OTU nära besläktat med M
. mobil
var vanligast i magen microbiomes och en OTU nära besläktat med en Shewanella
sp. var vanligast i tarm microbiomes. De två Shewanella
isolat rapporterats, MOLA 59 (PANGEA) och THt8-1 (CloVR och Mothur), var identiska över nukleotidpositioner analyseras. Men Shewanella
sp. THt8-1 och Shewanella
sp. MOLA 59 isolerades från markbundna växt- och marina källor, respektive.

Analyser av sammansättningen (fyla och klasser) av 284 klassificerade Otus (Fig. 1b) avslöjade mönster som avvek något från de som är baserade på relativa förekomsten av phyla och klasser bland alla sekvenser (Fig. 1a). Först skillnader mellan magen och tarm microbiomes inom en webbplats och över webbplatser baserat på OTU sammansättning var mindre uttalad än de som är baserade på frekvensen för (Fig. 1a kontra 1b). Detta var uppenbart för större (t.ex. Chloroflexi, Firmicutes, γ-Proteobacteria, δ-Proteobacteria och Planctomyces) och mindre (t.ex. Archaea, β-Proteobacteria och Spartobacteria) bidragsgivare till OTU sammansättning (Fig. 1b). För det andra, den procentuella andel av vissa fyla och klasser till sekretessbelagda Otus var kraftigt överrepresenterade i förhållande till deras förekomst i sekvensen datamängden, medan andra phyla och klasser kraftigt underrepresenterade (Fig. 1a, b). Mollicutes var kraftigt överrepresenterade i Hackberry Bay och Lake Caillou magen microbiomes, men underrepresenterade i tarm microbiomes. Chloroflexi och Planctomyces ades också överrepresenterade i Lake Caillou ostron tarmen och Hackberry Bay ostron mag- och tarm microbiomes, medan α- och β-Proteobacteria var underrepresenterade i alla microbiomes (Fig. 1a, b).

Ett analogt mönster observerades när fylogenetiska sammansättningen av alla Otus som inträffade i poolade Hackberry Bay och Lake Caillou magen microbiomes jämfördes med sammansättningen av Otus som inträffade i eller delades (SHR-S) på båda platserna. Framför allt var Chloroflexi, Mollicutes, Planctomyces och Spartobacteria överrepresenterade bland SHR-S Otus (Fig. 2). På samma sätt, en jämförelse av Otus förekommer i sammanslagna Hackberry Bay och Lake Caillou gut microbiomes med delade tarmen Otus (SHR-G) visade att Chloroflexi, Firmicutes, α-Proteobacteria, Planctomyces och Verrucomicrobia var överrepresenterade (Fig. 2). Antalet SHR-S Otus (44) var mycket mindre än antalet SHR-G Otus (112), den senare som stod för nästan 40% av alla klassificerade Otus, och en ännu större andel av de som finns i tarmen microbiomes (tabell 4).

Otus som inträffade unikt i magen eller tarm microbiomes både Hackberry Bay och Lake Caillou ostron populationer (SHRU-S, SHRU-G) representerade en annan distinkt undergrupp. Den SHRU-S microbiome representerades av bara fem av de 44 SHR-S Otus i endast tre phyla /klasser, och stod för endast 2,1% av det 284 totalt Otus identifierats i det kollektiva magen och tarm microbiomes (tabell 4). Däremot var det SHRU-G microbiome representeras av 44 av 112 SHR-G Otus i 12 phyla /klasser, och stod för 15,5% av alla identifierade Otus (tabell 4). Sammansättningen av SHR-S och SHRU-S microbiome Otus skilde sig markant, medan skillnaderna mellan SHR-G och SHRU-G microbiomes begränsades till färre phyla och klasser (Fig. 2).

Förutom variationen mellan mage och tarm fylogenetiska sammansättning, de microbiomes varierade mellan upprepade ostron från varje plats. För vissa phyla och klasser, relativa förekomsten liknade bland replikat, och variabilitet (uttryckt som standardfelet av medelvärdet) var likartad för vart och ett av de tre rörledningarna (se t ex Mollicutes och α-Proteobacteria i magen och tarm microbiomes respektive; tabell 1, 2). Men i många fall replikat varierade kraftigt, och omfattningen av variation skilde bland rörledningar. Mollicutes i Hackberry Bay gut microbiome, till exempel, observerades i endast en av tre replikat av CloVR och Mothur, och var oproportionerligt riklig i ett replikat enligt PANGEA (tabell 2).

Variationen bland replikat fångades genom klusteranalys (Fig. 3) och Principalkomponentanalys analys~~POS=HEADCOMP (PCA) hos CloVR resultat med hjälp UniFrac avstånd (Fig. 4a, b), och även av PCA av de relativa förekomsten av klassificerad OTUS (Fig. S1). Resultat från en klusteranalys med hjälp av det viktade UniFrac metriska visade att Lake Caillou magen replikerar och Hackberry Bay gut replikerar vardera bildade distinkta kluster, och att de enskilda replik var relativt nära i avstånd. De återstående magen och tarmprover var mycket mindre sammanhängande, med replikat lösas på längre avstånd. Oviktade UniFrac PCA visade att Lake Caillou gut microbiomes grupperade tillsammans på axeln ett och två, men som replikerar för de övriga microbiomes var mycket mer fragmenterad, även om skillnaderna mellan platserna och mellan tarm och mage förblev uppenbar (Fig. 4a). Weighted UniFrac PCA, som ansåg de relativa förekomsten av Otus, visade som Lake Caillou mage och Hackberry Bay gut replikerar vardera bildade relativt stram kluster på båda axlarna, while replikat för övriga microbiomes skingrades (Fig. 4b). De två magen microbiomes förblev väl åtskilda på PCA axel 1, men tarm microbiomes grupperade tillsammans (Fig. 4b).

Diskussion

Vi presenterar här de första detaljerade analyser av Crassostrea virginica
mage och tarm microbiome kompositioner. Urvalsstorleken (tredubbla djur för var och en av två platser) och enstaka provtagningstillfälle gränsextrapolering av resultaten, men ger ett antal nya insikter. Tidigare studier har betonat odlingsbara medlemmar i tarmen samhället, hela djur, patogener (mänskliga och ostron) eller specifika grupper som kan bidra till matsmältningen, t.ex. Cristispira
[5], [8] - [11] [13], [25]. Odlingsfria metoder har avslöjat Arcobacter
(ε-Proteobacteria) som en viktig bidragande orsak till mikrobiella samhällen i hela chilenska ostron, Tiostrea chilensis
, men hela vävnadsspecifika föreningar har rapporterats [17 ]. Hernádez-Zárate och Olmos-Soto [26] har använt gruppspecifik FISH och PCR för att identifiera bakterier i C
. gigas
vävnader, men de gjorde inte sekvensen PCR amplikoner eller rapportera relativa förekomsten av specifika fylogenetiska grupper. Nyligen har en PCR och DGGE studie av C
. virginica
har rapporterat rumsliga och säsongsmässiga skillnader av hela djur microbiomes för två populationer från Maine (USA), men fylogenetisk komposition har inte bedömts kvalitativt eller kvantitativt [27], och inte heller har variationer mellan enskilda djur har beskrivits.

Partiella 16S rRNA gensekvenser härledda från hög genomströmning Pyrosequencing som användes i denna studie visar skillnader i ostron microbiome sammansättning på flera nivåer, även om vissa av detaljerna i sammansättningen varierar med rörledningen valts för sekvensanalys (t.ex. tabell 1 , 2). Se Bakgrundsinformation S1 för ytterligare diskussion om dessa skillnader, som inte påverkar mönstren för variation mellan magen och tarm microbiomes eller variationer mellan platser.

Sammantaget visar resultaten betydande skillnader mellan magen och tarm microbiomes, och mellan magen microbiomes av djur från Hackberry Bay och Lake Caillou (t.ex. Fig 1a, b och 2;. tabellerna 1, 2). Dessutom är de microbiome kompositioner av enskilda replikat djur variera (fig. 3, 4). Variationer mellan magen och tarm microbiomes återspeglar sannolikt detaljer i matsmältningssystemet, men skillnaderna mellan platser och bland replikat tyder på att microbiome sammansättning kan svara på lokala faktorer, och kanske till genetiska skillnader mellan individer. Analogt variabilitet har rapporterats för andra djur [28], [29].

Oyster Mage Microbiome

Baserat på frekvensen av OTU händelse, magen microbiome av ostron från Louisiana kan existera i åtmin minst två stater. Mollicutes mest närbesläktade med Mycoplasma
dominerar överväldigande en lista över sekvenser (> 80%) av ett tillstånd som representeras av sjön Caillou ostron (Fig 1a,. Tabeller 1, 3). Ingen annan klass bidrar med mer än ca 2%. Planctomycetes dominerar (23% -33%) den alternativa uttalande som av Hackberry Bay ostron (figur 1a;. Tabellerna 1, 3) - men flera andra grupper förekommer också i magen på dessa ostron på måttliga förekomster, t.ex. Chloroflexi (8 %), Firmicutes (9% -11), Mollicutes (5% -9%), Proteobacteria (5% -12%), och Verrucomicrobia (3% -14%). Dessutom, två liknande rikligt Otus som tillhör olika phyla (Planctomyces och antingen Firmicutes, Tenericutes eller Verrucomicrobia) dominerar Hackberry Bay ostron magar på artnivå (evolutionära avståndet = 0,03, tabell 3). Andelen av sekretessbelagda Otus förklaras av olika phyla och klasser är också i linje med två distinkta tillstånd för magen microbiome (Fig. 2), även om skillnaderna är mindre uttalad för denna statistik än för frekvensbaserade uppskattningar av kompositionen. UniFrac PCA (viktade och oviktade) och klusteranalyser ge ytterligare stöd till den "två tillstånd" -konceptet (Fig. 3, 4).

Den fysiologiska och ekologiska betydelsen av dessa ostron magen microbiomes är osäker. Dominans av Mollicutes eller Planctomycetes är något ovanligt i förhållande till andra microbiomes [28], [30] - [32], även om Mollicutes visas rikligt i matsmältningskörteln hos Sydney berg ostron ( Saccostrea glomerata
) och i tarmen av abalone, Haliotis discus hannai
[33], [34]. Mollicutes har också rapporterats i ostron gut bägarceller baserat på mikroskopiska bevis [25], och dokumenteras för andra ryggradslösa djur och fisk tarmar av kulturbaserad och molekylär ekologiska metoder [30], [35] - [42]. Annars relativt lite är känt om deras sammanslutningar med ryggradslösa system matsmältnings. Faktum är att de ekologiska roller Mollicutes mer allmänt förblir osäkra, med en del rapporter om patogenes i utvalda fisk och ryggradslösa djur [43] - [46]., Men andra rapporter som indikerar någon form av kommensalism [30], [39]

hittills har iskt bevis några insikter, eftersom den genetiska repertoaren av Mycoplasma mobil
, taxonet närmast besläktat med ostron Otus, är begränsad i sin omfattning [47]. M
. mobil
congenerics i ostron magar kan helt enkelt föröka sig med hjälp av substrat som produceras av värden eller andra mikrober under matsmältningen; liknande förslag har gjorts för att redogöra för Mollicute föreningar med kallvattenkoraller [39]. Icke desto mindre kan möjligheten att Mollicutes symbios kan bidra till sina värdar inte avfärdas.

roll Planctomyces i tarmsystem är också osäkert. Även om de är ekologiskt viktiga medlemmar i den marina bakterioplankton, funktionellt olika och i samband med alger, ryggradslösa djur och ryggradsdjur [48], [49], de brukar inträffa vid relativt låga förekomster i tarm microbiomes (< ca 5%) [30] - [32]. Men resultaten från denna studie tyder på att okända förhållanden i Hackberry Bay ostron magen förmån Planctomycete spridning (tabell 1).

Det är frestande att spekulera här, som andra har på annat håll [50], som Pirellula
-liknande medlemmar av ostron microbiome utnyttja sulfate algpolysackarider för tillväxt, eftersom många gener förmodat kodar för sulfohydrolase enzymer har observerats i Rhodopirellula Baltica
genomet [51], och sedan sulfaterade polysackarider kan vara vanligt intas av ostron som en följd av växtplankton konsumtion. Möjligheten att använda sulfaterade polysackarider skulle därmed ge en förklaring till Planctomycete överflöd. Tyvärr släktskapsförhållanden mellan R
. Baltica Mössor och planctomycete Otus identifierats i denna studie är otillräckliga för att stödja sådana slutsatser. Trots alla Blastopirellula
, Pirellula
och Rhodopirellula
isolat kännetecknas hittills använda ett brett spektrum av enkla icke-sulfat socker [48], [49], [ ,,,0],52], åtminstone en del av vilka sannolikt kommer att uppstå i ostron mag-tarmkanalen som algbiomassan hydrolyseras.

Oyster Gut microbiome

ostron gut microbiome hyser en mer speciosegrupp eller OTU-rika gemenskap än vad magen microbiome baserat på observerade arter (S _{OBS) och ACE och Chao1 mångfald uppskattning (tabell 5). Dessa index visar också att magar och tarmar av sjön Caillou ostron hamnen färre Otus än Hackberry Bay ostron. Således varierar OTU rikedom mellan ostron vävnader (t ex magen och tarm) som är väl dokumenterade för den mänskliga microbiome [53], men verkar också variera mellan populationer. Källan för variationer i klarhet bland ostron populationer är okänd.}

Variationer i klarhet utan hinder, tarmen microbiome är inte nödvändigtvis mer diversifierad än magen microbiome baserat på Shannon och inversa Simpsons index och jämnheten estimator, som var och en är likartade för sjön Caillou gut microbiome och de två Hackberry Bay microbiomes (tabell 5). Denna likhet visar att i vissa fall strukturen av ostron microbiome mångfald (rikedom och jämnhet) är oberoende i matsmältningssystemet och phylotype sammansättning. Däremot alla mångfald index för Lake Caillou magen microbiome är väsentligt lägre än för Hackberry Bay magar, och lägre än för både tarm microbiomes också. Detta kan tillskrivas den dominans i Lake Caillou ostron magar Mollicute Otus (t.ex. tabell 5 och fig. 1a).

Sammansättningen av tarm microbiomes från Louisiana ostron skiljer sig från andra blötdjur och från den av andra marina och icke-marina djur (Fig. 5). Gruenthal [54] har visat att Proteobacteria dominerar (> 80%) tarm microbiomes i Kalifornien svart ( haliotis cracherodii
) och vit abalone ( H
sorenseni
. ); Aktinobakterier, Chloroflexi, Planctomyces och Verrucomicrobia verkar vara frånvarande från båda. Huang et al. [41] tyder på att Mollicutes och δ-Proteobacteria dominerar tarmen hos den lilla abalone. Cardoso et al. [55] rapporterar att Bacteroidetes och Firmicutes dominerar tarmen av gastropoden snigel, Achatina Fulica
. Firmicutes tillsammans med Bacteroidetes, Proteobacteria och aktinobakterier dominerar tarmar av andra ryggradslösa djur (t.ex. jord mata termiter [56] och kackerlackor [57]) och ryggradsdjur (t.ex. växtätande marina fiskar [58], gräskarp, [31], [ ,,,0],59] och primater [60]), medan Mollicutes dominerar modet av vissa fisk [30], [36]. Däremot Proteobacteria står för endast cirka 20% av tarm sammansättningen av ostron i denna studie, Chloroflexi, Planctomyces och Verrucomicrobia vardera relativt riklig, och aktinobakterier, Bacteroidetes, Firmicutes och Mollicutes vardera bidrar med ca 10% eller mindre (Fig. 1a,. Tabell 3) katalog

Dessa skillnader i sammansättningen hos tarmsystem uppstår från effekterna av flera samverkande variabler, bland annat tarm arkitektur, mag fysiologi, kost, och i vilken utsträckning som är värd och microbiomes har utvecklats i symbios [61 ] - [63].

• PLOS ONE: Cannabinoid HU210 skyddar isolerade råttmage mot orsakats av serum hos råttor med experimentell akut pankreatit
• PLOS ONE: Kitinas mRNA-nivåer genom kvantitativ PCR med användning av Single Standard DNA: Surt däggdjur Kitinas är ett stort avskrift i musen magen