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2015年10月10日 讯 /生物谷BIOON/ –近日，一项刊登于国际杂志Science上的研究论文中，来自华盛顿大学的研究人员通过研究在哺乳动物机体的生物群落中发现了一系列和机体特殊代谢通路相关的基因，其中有些基因还会对饮食的剧烈改变产生反应，文章中，研究者描述了他们对四种肠道菌群进行的遗传性研究，同时也对和饮食改变相关的基因进行了相关的研究。
长期以来，科学家们都知道哺乳动物的肠道远比想象中要复杂的多，而近来研究者却发现，哺乳动物的肠道生物群落包含了许多不同的菌落，其中大部分都帮助机体消化。本文研究的一个领域就是揭示哺乳动物的肠道生物群落如何适应饮食的改变，研究者表示，我们通过对这一简单系统进行研究揭示了其中的奥秘。
文章中，研究者在无菌的小鼠肠道中植入了人类的四种拟杆菌属的细菌，研究者想去观察这四种菌株如何在小鼠肠道中发挥作用，同时寻找哪些基因可以使得小鼠变得更加强壮或者更加虚弱，为了完成这项研究，研究人员对这四种菌株进行突变创造了多种突变体菌株（8.7万至16.7万），同时将其植入到小鼠肠道中，随后在既定的时间间隔内监测小鼠肠道的表现情况。
为了更好地理解肠道微生物群落如何适应饮食的改变，研究者将小鼠分为四组，其中两组被置于饮食摆动的情况下，即饮食模式由高脂肪、高糖转向低脂肪、高复合碳水化合物；另外两组被置于不改变的饮食条件下以作为对照。研究者表示，不断改变饮食方式的小鼠相比清单饮食的小鼠而言，前者肠道的生物群落要更为复杂，同时研究者还发现了15个新型基因和氨基酸的代谢相关，而且他们所创造的的简单的肠道群落对充当营养素的多糖类会产生反应。（基因宝jiyinbao.com）
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doi:10.1126/science.aac5992
PMC:
PMID:
Genetic determinants of in vivo fitness and diet responsiveness in multiple human gut Bacteroides
Meng Wu1,2, Nathan P. McNulty1, Dmitry A. Rodionov3,4, Matvei S. Khoroshkin4, Nicholas W. Griffin1,2, Jiye Cheng1,2, Phil Latreille5, Randall A. Kerstetter5, Nicolas Terrapon6, Bernard Henrissat6,7, Andrei L. Osterman3, Jeffrey I. Gordon1,*
The human gut microbiota is hugely diverse, with many strain variants having a multiplicity of effects on host metabolism and immunity. To define some of these functions, Wu et al. made libraries of mutants of Bacteroides species known for their capacity to process otherwise intractable dietary fiber. Germ-free mice colonized with defined gut microbiota communities containing the mutants were fed specific diets containing different ratios of fat and fiber. Genes, strains, and species were identified that were associated with specific metabolic pathways. The community responses to dietary shifts were manipulated in an attempt to characterize species for their probiotic or therapeutic potential.