华大发布全球最大人体肠道细菌基因组集研究

  信息时报讯(记者 张秀丽) 记者近日从华大基因获悉,春节期间,华大团队在国际顶级学术期刊Nature旗下子刊Nature Biotechnology上发表了全球最大人体肠道细菌基因组集(Culturable GenomeReference, CGR)研究成果。

  该研究提供了1500多条高质量的人体肠道细菌基因组,为肠道微生物组研究提供了大量全新的参考基因组数据,同时将肠道菌群的功能分析提升到新维度。这也是首次通过大规模培养的技术手段,获得如此多数量的高质量细菌基因组数据。此研究构建的人肠道细菌基因组集及菌株库,对于实现精准解密肠道菌群与疾病之间的关系具有重要的科研价值,同时也为人肠道菌株功能的深入探索提供了宝贵的基础资源。

  发现超三分之一是新物种

  对于人体来说,维持肠道菌群的正常平衡,是保证身体健康的重要一环。一旦肠道菌群结构发生异常,就可能带来诸如代谢疾病、自身免疫性疾病等问题,连肥胖、糖尿病等多种代谢异常疾病也可能找上门来。

  随着肠道微生物研究的不断拓展与深入,高质量参考基因组和活体菌株对于疾病与肠道菌群的相互作用机制的深入研究显得愈发重要。为了进一步扩充肠道菌株库和参考基因组,研究人员收集了155份健康人的粪便样本,通过11种培养条件,获得了6000多株肠道细菌,并选择其中1700多株菌进行全基因组测序,最终构建了1520株高质量的肠道细菌基因组草图。通过基因组水平的物种分类,共发现338个Cluster(物种分类群),其中超过三分之一是新的物种,整体覆盖了中国人的9大核心属。同时也发现了38个宏基因组分析中的低丰度(< 1%)的属,丰富了现有肠道微生物物种的多样性,进一步拓宽了学界对肠道微生物的认识。

  基因组数据可对外共享

  深圳华大生命科学研究院宏基因组研究中心项目负责人、该论文的第一作者邹远强介绍,该研究发现了很多之前“不能培养的”肠道微生物新类群,打破了大部分肠道细菌在体外不可培养的传统观念,表明了肠道细菌培养技术对于深入解析肠道微生物的群落结构和功能的必要性。

  据悉,人肠道菌群组成受遗传和环境影响较大,基于中国人群的肠道细菌基因组数据集的建立,为后续针对中国人群的微生物组与复杂疾病之间的机理研究、临床应用转化提供了有力的支持。该项目中产生的大量菌株资源和基因组数据存储在国家基因库生命大数据平台(CNGBdb),该平台面向全球科研人员提供组学数据存储、搜索、计算、管理、可视化等服务,数据在平台上对外共享,科研人员可免费申请使用。