A redoxpotenciál étrend által kiváltott változásai a bendő archaeal közösségének összetételbeli elmozdulásainak hátterében állnak

Az Élettudományok Tanszéke és a Negev Nemzeti Biotechnológiai Intézete, a Negevi Ben ‐ Gurion Egyetem, Beer ‐ Sheva, 84105, Izrael

étrend

Kérődzők Tudományának Tanszéke, Állattudományi Intézet, Agrárkutatási Szervezet, Volcani Center, P.O. 6. doboz, Bet Dagan, 50250 Izrael

A Porter Környezettudományi Iskola, Tel-Avivi Egyetem, Tel-Aviv, 69978, Izrael

Az Élettudományok Tanszéke és a Negev Nemzeti Biotechnológiai Intézete, a Negevi Ben ‐ Gurion Egyetem, Beer ‐ Sheva, 84105, Izrael

Kérődzők Tudományának Tanszéke, Állattudományi Intézet, Agrárkutatási Szervezet, Volcani Center, P.O. 6. doboz, Bet Dagan, 50250 Izrael

A Porter Környezettudományi Iskola, Tel-Avivi Egyetem, Tel-Aviv, 69978, Izrael

Az Élettudományok Tanszéke és a Negev Nemzeti Biotechnológiai Intézete, a Negevi Ben ‐ Gurion Egyetem, Beer ‐ Sheva, 84105, Izrael

Az Élettudományok Tanszéke és a Negev Nemzeti Biotechnológiai Intézete, a Negevi Ben ‐ Gurion Egyetem, Beer ‐ Sheva, 84105, Izrael

Bioinformatikai és Számítási Biológiai Központ és Számítástudományi Tanszék, Tel-Avivi Egyetem, Tel-Aviv, 69978, Izrael

A Sackler Orvostudományi Kar, Tel-Avivi Egyetem, Tel-Aviv, 69978, Izrael

Blavatnik Számítástechnikai Iskola, Tel-Avivi Egyetem, Tel-Aviv, 69978, Izrael

Számítástudományi Tanszék és Bioinformatikai és Számítási Biológiai Központ, Marylandi Egyetem, College Park, MD, 20742 USA

Az Élettudományi Tanszék és a Negev Nemzeti Biotechnológiai Intézete, a Negevi Ben ‐ Gurion Egyetem, Beer ‐ Sheva, 84105, Izrael

Az Élettudományok Tanszéke és a Negev Nemzeti Biotechnológiai Intézete, a Negevi Ben ‐ Gurion Egyetem, Beer ‐ Sheva, 84105, Izrael

Kérődzők Tudományának Tanszéke, Állattudományi Intézet, Agrárkutatási Szervezet, Volcani Center, P.O. 6. doboz, Bet Dagan, 50250 Izrael

A Porter Környezettudományi Iskola, Tel-Avivi Egyetem, Tel-Aviv, 69978, Izrael

Az Élettudományok Tanszéke és a Negev Nemzeti Biotechnológiai Intézete, a Negevi Ben ‐ Gurion Egyetem, Beer ‐ Sheva, 84105, Izrael

Kérődzők Tudományának Tanszéke, Állattudományi Intézet, Agrárkutatási Szervezet, Volcani Center, P.O. 6. doboz, Bet Dagan, 50250 Izrael

A Porter Környezettudományi Iskola, Tel-Avivi Egyetem, Tel-Aviv, 69978, Izrael

Az Élettudományok Tanszéke és a Negev Nemzeti Biotechnológiai Intézete, a Negevi Ben ‐ Gurion Egyetem, Beer ‐ Sheva, 84105, Izrael

Az Élettudományok Tanszéke és a Negev Nemzeti Biotechnológiai Intézete, a Negevi Ben ‐ Gurion Egyetem, Beer ‐ Sheva, 84105, Izrael

Bioinformatikai és Számítási Biológiai Központ és Számítástudományi Tanszék, Tel-Avivi Egyetem, Tel-Aviv, 69978, Izrael

A Sackler Orvostudományi Kar, Tel-Avivi Egyetem, Tel-Aviv, 69978, Izrael

Blavatnik Számítástechnikai Iskola, Tel-Avivi Egyetem, Tel-Aviv, 69978, Izrael

Számítástudományi Tanszék és Bioinformatikai és Számítási Biológiai Központ, Marylandi Egyetem, College Park, MD, 20742 USA

Az Élettudományok Tanszéke és a Negev Nemzeti Biotechnológiai Intézete, a Negevi Ben ‐ Gurion Egyetem, Beer ‐ Sheva, 84105, Izrael

Intézményi bejelentkezés
Jelentkezzen be a Wiley Online Könyvtárba

Ha korábban hozzáférést kapott személyes fiókjához, kérjük, jelentkezzen be.

Vásároljon azonnali hozzáférést
  • Tekintse meg a PDF cikket, valamint a hozzá tartozó kiegészítéseket és ábrákat 48 órán keresztül.
  • A cikk nem nyomtatható.
  • A cikk nem tölthető le.
  • A cikk nem osztható újra.
  • A cikk, valamint a kapcsolódó kiegészítők és ábrák korlátlan megtekintése.
  • A cikk nem nyomtatható.
  • A cikk nem tölthető le.
  • A cikk nem osztható újra.
  • A cikk/fejezet PDF és a kapcsolódó kiegészítők és ábrák korlátlan megtekintése.
  • Cikk/fejezet kinyomtatható.
  • Cikk/fejezet letölthető.
  • A cikk/fejezet nem osztható újra.

Összegzés

Az étrendi változások tudják, hogy befolyásolják a bélközösség szerkezetét, de továbbra is kérdéses azok a mechanizmusok, amelyek révén az étrend elmozdulást vált ki a mikrobiom tagságában. Itt ezeket a kérdéseket a bendő mikrobiom ökoszisztémájában vizsgáltuk - egy komplex mikrobiális közösségben, amely a kérődző állatok felső emésztőrendszerében található, és felelős a bevitt növényi anyagok lebontásáért. Diétás beavatkozási kísérleteinkből kiderült, hogy az étrend a mikrobiómában található legterjedtebb taxonokat érinti, és hogy a Methanomicrobiales rend metanogén archeáinak egy speciális csoportja nagyon érzékeny annak változásaira. Metabolomikus elemzéseket alkalmazva in vitro mikrobiológiai megközelítésekkel és a teljes genom szekvenálásával Methanomicrobium mobile, Ebben a csoportban kulcsfontosságú fajként azonosítottuk, hogy a redoxpotenciál megváltozik az étrenddel, és ez a fő tényező, amely ezen étrend által kiváltott váltakozásokat okozza ezen taxonok bőségében. Genomikai elemzésünk arra utal, hogy a redoxpotenciális hatás az e taxon genomjába kódolt anti-reaktív oxigénfehérjék csökkent számából ered. Vizsgálatunk kiemeli a redoxpotenciált, mint olyan kulcsfontosságú tényezőt, amely az anaerob bélmikrobiális közösségekben a közösség gyülekezésének formáló ereje lehet.

További támogató információk a cikk online verziójában találhatók a kiadó webhelyén:

S1. Ábra. Kísérleti tervezési séma. Az első kísérletben, amely 56 napig tartott, négy tehenet 31 napig tápláltak a magas szemű étrenddel, majd további 22 napig 3 napos (32–34. Nap) szoktatási idővel a nem gabona nélküli étrendbe helyezték át. Minden kísérleti étrend ugyanazon élelmi rostok különböző arányából állt a takarmányban. Az első étrend 65% gabonafélét tartalmazott (magas szemű étrend), a második pedig 0% gabonát (nem szemes étrend). A második kísérlet 5 kanülált holstein fríz tehénnel végzett, 69 napig tartott és két etetési periódusra oszlott. Az első időszakban az összes tehenet nongrain táplálékkal etették 39 napig, a második, 27 napig tartó időszakban pedig három tehenet tápláltak a magas gabonatartalmú étrenddel, míg két tehenet kontroll nélkül a gabona nélküli étrenden tartottak. a kísérlet vége annak ellenőrzésére, hogy a környezeti feltételek nem befolyásolták-e a kísérlet eredményeit. A 3 napos (40–42. Nap) szoktatási időszak lehetővé tette az étrend közötti egészséges változást.

S2. Ábra. Valós idejű qPCR a teljes archeákból és a három fő metanogén rendből - Methanobacteriales, Methanomicrobiales és Methanosarcinales. A bendőmintákból DNS-t nyertek ki, és qRT-PCR elemzésnek vetették alá. A kontroll csoport két tehénből állt, amelyet a kísérlet során nem gabonatáplálékon tartottak. A kísérleti csoport három tehénből állt, amelyeket a következő étrendekkel etettek: 1–39. Nap, nem gabona nélküli étrend (világos lila háttér); 40–42. nap, az új étrend bevezetésének időszaka (sötétszürke háttér) és a 43–69. nap, magas szemű étrend (világoszöld). Minden nap a csoporton belüli összes tehén átlagát jelenti. A x tengely a kísérlet napja. A Y A három felső panel tengelyei képviselik az egyes metanogén rendek arányát a teljes archeából. A Y Az alsó panel tengelye az abszolút archeális 16S rRNS kópiaszámot jelenti. Az egyes pontok átlagát ábrázoljuk ± SEM. A csillagok jelentős különbségeket mutatnak (t teszt, o