宏转录组学是在宏基因组学之后兴起的一门新学科,研究特定环境、特定时期群体细胞在某状态下转录的所有RNA。宏转录组测序是指提取环境微生物群落中的total RNA,进行高通量测序。通过信息分析手段揭示特定环境下生物群落组成及相应功能。与宏基因组研究相互补充。
宏基因组与宏转录组联合揭示结肠炎病微生物与宿主互作机制
Defining the microbial transcriptional response to colitis through integrated host and microbiome profiling
研究发现肠道炎症性疾病肠道微生物发生了显著的变化,但是肠道微生物的改变与IBD疾病发生中的具体机制还不是很清楚,本研究采用小鼠IBD模型,联合宏基因组和宏转录组测序的方法同时揭示细菌群落结构及转录表达活性的改变。采用宏转录组测序的方法同时分析结肠组织及微生物的RNA,从而揭示在炎症发生过程中宿主与微生物间的互作表达关系。
本研究主要结果如下:
1.宏转录组数据表明优势物种是 Firmicutes (mean 78% (63–87%))和 Bacteroidetes (mean 12% (4–25%),两个物种一起贡献了90%的序列。
2.在结肠炎中,与应对营养不足、对抗抗菌肽的产生以及氧化应激相关的细菌基因转录活性的增加,帮助一些细菌抵抗炎症性环境。
3.结肠炎中的上调的NOGs与环境压力因素的改变密切相关。
结果展示:
图1. 宿主基因的Luminal表达代表着先天免疫细胞的激活
Ilott NE, Bollrath J, Danne C, et al. Defining the microbial transcriptional response to colitis through integrated host and microbiome profiling. The ISME Journal. 2016;10(10):2389-2404.