近日,我校生命科學學院胡圣偉課題組在微生物領域國際知名期刊《Microbiome》(IF5-year:17.9,中國科學院1區TOP期刊)上發表了題為“Gastrointestinal jumbo phages possess independent synthesis and utilization systems of NAD+(胃腸道巨型噬菌體具有獨立的 NAD合成和利用系統)”的原創性研究論文。
噬菌體作為感染細菌的病毒,是天然微生物組的關鍵組成部分,因為它們可以塑造微生物組成和結構,改變宿主代謝,傳播抗生素耐藥基因,并介導基因轉移。宏基因組學研究表明,家畜腸道病毒組具有多樣性和豐富性,可能會影響腸道的主要功能,如飼料消化、微生物蛋白質合成和甲烷排放。然而,我們對微生物如何與噬菌體相互作用以影響腸道生態系統的知之甚少。本研究通過大規模宏基因組數據分析,整合了5種動物(牛、羊、豬、馬和鹿)腸道微生物組的15 TB宏基因組數據,鑒定出668個高質量的巨型噬菌體基因組,包括目前報道的最大腸道噬菌體基因組(716 kbp)。研究發現,這些巨型噬菌體展示了顯著的基因組多樣性和復雜性,其中174個巨型噬菌體具備獨立的NAD合成能力,可能通過編碼NAD依賴酶重定向宿主代謝以支持噬菌體繁殖。此外,環境調查和系統發育分析揭示這些噬菌體在腸道以及自然生態系統中的廣泛分布和進化特性,表明其在調節宿主生態系統方面的潛在關鍵作用。這項研究豐富了對巨型噬菌體多樣性、生存策略及其生態功能的理解。
該論文第一完成單位為石河子大學生命科學學院,第一作者為青年教師李村院(副教授)和2022級博士研究生劉開平,通訊作者為生命科學學院倪偉教授和胡圣偉教授。
(通訊員:倪偉 胡圣偉)