2023年10月2日，Microbiome（Top 一区，IF= 15.5）在线发表了题为“The multi-kingdom microbiome of the goat gastrointestinal tract”的学术论文。论文主要由我校生命科学与工程学院刘庆友锤真金不怕火团队、华中科技大学陈卫华锤真金不怕火团队和广西农业行状技巧大学曹艳红推敲员团队等共同完成，我校为第一签字单元，曹艳红推敲员、冯彤博士生和吴英健博士生为并排第一作家，刘庆友锤真金不怕火和华中科技大学陈卫华锤真金不怕火为共同通信作家。
皇冠体育账号山羊是世畛域度内具有蹙迫经济价值的牲畜动物，通过提供肉类、奶成品和外相等产物，在东说念主类生存中发达着不能或缺的作用。据勾搭国食粮及农业组织（FAO）的数据，人人约有1，000个山羊品种和逾越10亿只山羊，其中中国事世界上山羊数目最多的国度之一，约有1.4亿只山羊。反刍动物的胃肠说念微生态群落在其宿主的生理功能中具有蹙迫作用。论文构建了包含4，075个细菌和古细菌基因拼装（MAGs）以及7，204个病毒基因组的山羊微生物基因组目次（GMMC），并谛视了4，817，256个非冗余卵白编码基因。填补了黑山羊肠说念微生物推敲中的空缺，提供了涵盖细菌、古细菌和病毒基因组和编码卵白的目次，为杀青更好的山羊养分代谢和健康衍生奠定了基础。
刘庆友锤真金不怕火团队主要勉力于多组学领略动物蹙迫经济性状酿成的分子调控机制，为广东省动物分子策划与精确育种重心践诺室牛羊草食动物团队崇敬东说念主、第四届国度畜禽遗传资源委员会牛专科委员会成员，第五届世界畜牧学科岑岭论坛副书记长，国度当然科学基金勾搭基金重心神志会评人人等。该团队已在《Nature Communications》《National Science Review》《Microbiome》《Molecular Biology and Evolution》等知名外洋学术期刊发表了系列论文。
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1、山羊肠说念微生物基因组目次（GMMC）的构建
团队共集合了497份样本，包括十个山羊胃肠说念位点，胃（瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃）、小肠（十二指肠、空肠、回肠）和大肠（盲肠、结肠），三个发育阶段（1月龄、6月龄和12月龄；见表S3）、两种喂养形势（圈养和放养）和四个地舆位置（中国的云南、四川、广西和海南省）。赢得2.7 Tb的clean data数据，拼装了合计4，075个长度逾越200kb的MAGs，包括4004个细菌MAGs和71个古细菌MAGs。咱们还谛视7，204个非冗余病毒基因组，最小长度为5kb。咱们将这4，004个细菌MAGs和71个古细菌MAGs以及7，204个病毒基因组称为山羊多界微生物组目次（GMMC），给出了更好地代表山羊胃肠说念微生物群落的基因组/非冗余卵白的序列参考蓝图，同期包含了卓绝比例的新颖基因组行动待发掘的标的。
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图1 山羊胃肠说念微生物基因组的构建
2、 GMMC的分类和功能谛视
菠菜靠谱平台在4，075个MAGs中，通盘MAGs皆能被分派到其各自的界（细菌，n = 4，004；古菌，n = 71），大多量MAGs无意在门、纲、目和科的脉络上被分派到已知的分类，在种层面上，有451个MAGs（11.07%）无意被分类为已知的物种，标明大多量MAGs曩昔尚未被漂荡。在门分类上，细菌MAGs主要由Firmicutes_A（n = 1，503）和Bacteroidota（n = 1，479）行动上风菌门，其次是Verrucomicrobiota、Proteobacteria和Spirochaetota。通盘的古细菌MAGs皆是已知的产甲烷菌，属于Thermoplasmatota门（n = 37）、Halobacterota门（n = 30）和Euryarchaeota门（n = 4）。咱们使用VirusTaxo和Demovir器具对GMMC病毒基因组进行了谛视。咱们将其中的75.67%分派到已知的分类类群中；其中，602个病毒被分派到Poxviridae科，其次是Mimiviridae（n = 573）、Microviridae（n = 477）和Siphoviridae（n = 120）。总体分类踱步与其他着手于东说念主类的宏基因组病毒目次（包括GVD、MGV和GPD）近似。咱们从通盘的GMMC基因组中谛视了7，645，971个卵白编码基因，并使用CD-HIT在95%氨基酸相通性阈值下去冗余，得到了4，817，256个非冗余基因。
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图2 GMMC的分类和功能谛视
3、山羊胃肠说念中的微生物群落动态受饮食影响，与胃肠说念位点的功能包袱和疾病风险关系
咱们接着评估了各身分影响山羊胃肠说念微生物群落构成的大小，包括胃肠说念位点、地舆位置、宿主年岁和饲养形势。咱们不雅察到胃肠说念位点的影响最大，其次是地舆位置、年岁和饲养形势，这些限度基于王老五骗子分和多身分的PERMANOVA（置换多元方差分析）（设施，P < 0.001；图3a）。咱们在细菌/古细菌和病毒基因组上使用了王老五骗子分和多身分两种设施，限度趋势相通。
图3 山羊胃肠说念微生物群落动态变化及饮食影响
皇冠足球源码4、 山羊胃肠说念微生物类群的踱步和变化
论文不雅察到谛视的纤维素消化细菌在胃肠说念部位之间存在权贵变化，包括六个属：Prevotella、Fibrobacter、Faecalibacterium、Acetivibrio_A、Ruminiclostridium_E和Paraprevotella。前两个属，即Prevotella和Fibrobacter在胃和小肠中的相对品貌较高，而其他四个属鄙人游部位（即大肠和直肠）中的品貌较高。这些功能性细菌属反馈了山羊宿主与微生物之间的相互作用趋势，在不同的胃肠说念部位共同促进消化和接收功能。由于纤维素消化才智对山羊的发育和品性至关蹙迫，咱们接下来细心识别具有潜在纤维素消化功能的新属。论文漂荡出了185个属（在311个各异属中），其品貌与至少一个GHs类别呈权贵正关系（Pearson关系整个R≥0.5，P<0.05）。咱们发现其中有26.5%（49个属）被报说念具有纤维素消化才智。令东说念主骇怪的是，这些属中的65.95%在大肠和直肠的部位具有更高的相对品貌（大肠组的15.68%，直肠组的50.27%），而仅有28.65%在胃中具有更高的相对品貌，这维持了山羊卑鄙胃肠说念部位（即大肠和直肠组）在纤维素消化接收中亦发达着蹙迫作用的不雅点。
图4 山羊胃肠说念中蹙迫功能属的踱步和变化
5、 GMMC的病毒组宿主掂量和针对甲烷产生菌的溶菌性病毒的漂荡
由于大多量病毒在物种层面上具有宿主，它们是精确左右山羊胃肠说念细菌和古细菌的理思器具。在通盘有掂量宿主的病毒中，有1，321个（占有掂量宿主的4，202个病毒的31%）被掂量只须一个宿主，不错归类为特异性寄生病毒，而其他病毒则与两个或多宿主相关，被归类为广义寄生病毒。病毒是潜在的遏抑产甲烷菌助长的理思器具，可是，到现在为止，只须少数几种甲烷产生菌病毒被漂荡出来。因此，咱们筛选了GMMC中通盘的病毒，并漂荡出共有104个病毒靶向作用于甲烷产生菌。把柄DeePhage器具的限度，其中68个病毒被合计是溶菌性的（具有毒力或毒力不细目），不错靶向本推敲中漂荡的通盘四个甲烷产生菌属。此外，有五种病毒-宿主关系受到两种或更多设施的维持，包括四种溶菌性病毒与三种甲烷产生菌的作用关系。这些限度为今后针对这些病毒的有针对性的分袂和其对甲烷产生菌毒力的践诺考据提供了维持。
图5 GMMC中病毒组宿主掂量和靶向甲烷产生菌的溶菌性病毒漂荡
论断：要而论之，咱们的山羊肠说念微生物基因组目次通过微生物组-宿主相互作用提供了山羊肠说念微生物群落的功能参考蓝图，并为微生物纷扰提供了阶梯，以杀青更好的山羊养分改善、饲养限度和裁减甲烷饲养花样优化奠定了基础。