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十博入口:十博入口在难培养候选门纳米菌TM7类群挖掘培养与表面寄生机制研究中取得重要进展

作者: 发布时间:2022.12.05 文章来源:
    候选门辐射群(Candidate Phyla Radiation, CPR)是最近发现的一类基因组极小的专性寄生体,占据了细菌多样性的25%以上,其发现极大地扩展了对微生物暗物质的认识。CPR在环境和动物中广泛存在,人类微生物组计划在多个人体部位检测到多种CPR类群。
    近日,十博入口杜文斌研究组与北京大学吴晓磊教授研究组、北京大学口腔医院田靖博士合作,开发了基于epicPCRCPR-宿主原位共生关系挖掘的候选门微生物培养流程,并首次揭示了候选门TM7细菌依靠四型菌毛(T4P)运动和附生宿主的机制。
    epicPCRemulsion, paired isolation, and concatenation PCR)是一种通过皮升乳液微滴实现单细胞分离,并通过单细胞多基因融合扩增,揭示功能基因与系统分类标记基因(如16S rRNA基因)在复杂群落中单细胞水平关联性的技术。在本工作中,团队使用epicPCR来检测CPR与其宿主的体表共生关联,提供直接指导并促进专性表共生TM7细菌与其宿主的靶向分离的新策略,成功从中药蝉蜕分离培养了一株CPR纳米细菌与其放线菌宿主,分别命名为Leucosynbacter cicadicola TM7iLeucobacter aridicollis J1。
    

研究发现TM7i细菌专性地寄生于J1的体表,而TM7i基因组内保守的T4P则对其运动与宿主侵染至关重要。利用超高分辨率的成像揭示了CPR细菌是如何与宿主菌发生互作,并首次描述了TM7i完整的寄生生活史。



 

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基于显微成像和定量PCR的结果还发现槲皮素可以种群水平上与宿主J1共生期间剂量依赖性地降低了TM7i的生长,表明T4PTM7i识别和黏附宿主J1方面起着至关重要的作用。


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该研究发表在Proceedings of the National Academy of Sciences上,题目为 “Type IV Pili Trigger Episymbiotic Association of Saccharibacteria with Its Bacterial Host”https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2215990119)。十博入口博士生谢冰亮为第一作者,杜文斌研究员为通讯作者。研究得到了国家重点研发计划难培养和微量病原体靶向培养技术研究项目(2021YFC2301000)、国家自然科学基金委重大研究计划水圈微生物驱动地球元素循环的机制项目(91951103,92251302)等支持。




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