哥伦比亚大学等开发跨物种“基因-生态位”分析框架揭示肠道微生物定殖的保守遗传机制

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关键词：

来源：

Cell

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//agri.nais.net.cn/topic/downloadFile/40a348ae-cbd0-4c4b-89d0-3919e2bd4e6d

来源地址：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00283-1

资源所属：

农业生物技术专题

类型：

学术文献

语种：

英语

原文发布日期：

2025-04-04

摘要：

2025年4月4日，哥伦比亚大学Saeed Tavazoie课题组联合洛克菲勒大学Sohail Tavazoie实验室，在Cell杂志上发表了题为Conserved genetic basis for microbial colonization of the gut的长文。作者构建了一个覆盖“生命之树”的大规模“基因型-生态位”关联框架 （genotype-habitat association framework），系统性解析了肠道微生物定殖能力的遗传基础，研究通过大规模跨物种基因型与栖息地关联分析，鉴定出79个与肠道定殖相关的保守微生物基因模块，涵盖已知的自诱导因子（AI-2）合成途径及新型tRNA修饰和翻译过程。实验验证发现大肠杆菌中的YigZ（IMPACT家族）和TrhP（tRNA羟化蛋白）为关键定殖因子，过表达yigZ可使定殖能力低下的大肠杆菌MG1655株在小鼠肠道中的定殖效率提升超过100倍，且自然等位变异影响菌株间定殖效率。研究还构建了包含47个模块的定殖网络，发现部分模块与核糖体组装和翻译调控相关。通过分析113,103个代表性基因组，揭示了这些保守因子在不同门类肠道微生物中的分布规律及物种特异性适应机制。该研究不仅为理解肠道微生物群落动态提供了遗传学基础，还为开发针对肠道稳态失衡的治疗策略提供了潜在靶点。