mSystems | 使用全长16S rRNA基因测序鉴定青年牙菌斑中的初始定居细菌

推荐:江舜尧

编译:彩虹

编辑:十九

日本福冈九州大学牙科科学学院、口腔健康与发展、公共卫生与预防学院Yukari Ihara 等研究人员于2019年9月3日在mSystems期刊上发表题目为《Identification of Initial Colonizing Bacteria in Dental Plaques from Young Adults Using Full-Length 16S rRNA Gene Sequencing》的文章,该研究使用第三代测序仪PacBio准确、全面、详细地测定74名青年6小时羟基磷灰石盘上形成的牙菌斑,并根据全长16S rRNA基因序列鉴定了初始定殖类群。揭示了青年早期牙菌斑的形成主要与细菌类群有关。该结果将有助于构建早期牙菌斑的多微生物生物膜模型,并将有助于今后对调节口腔生物膜以保持牙齿健康新方法的研究。

文章摘要

研究背景:

牙菌斑的形成始于唾液细菌附着在覆盖牙齿表面的膜上。本研究收集了74名青年在羟基磷灰石盘上形成的牙菌斑,并根据16 SrRNA基因序列确定了初始定殖群。长链单分子测序仪PacBio提供了100,109条高质量的16S rRNA基因序列,这些基因序列从早期菌斑微生物区系检测到了90个口腔细菌分类群。每个个体中获得的微生物区系主要包括21个优势类群,最大相对丰度在10%以上(平均SD值为95.8±6.2%),其中包括链球菌和非链球菌。对其相对丰度分布进行了层次聚类分析,发现微生物群落组成有三种主要模式:缓症链球菌/链球菌,HMT-423优势图谱,干燥奈瑟菌/黄奈瑟菌/粘膜奈瑟菌优势图谱,以及高度多样性的复杂图谱。在具有大量龋齿经历的牙齿(≥8)的受试者中的总细菌量大于在没有或少量龋齿经历的牙齿的受试者中的总细菌量。该研究结果揭示了细菌类群主要参与了青年早期牙菌斑的形成。

要点:唾液细菌选择性附着在牙齿表面是牙菌斑形成的一个初始和重复阶段。研究者使用具有高分辨率的全长16S rRNA基因序列分析,使用第三代测序仪PacBio Sequel测定74名青年早期牙菌斑形成期间的细菌组成。结果显示,21个细菌类群主要参与青年羟基磷灰石盘早期菌斑形成,其中包括几种链球菌和非链球菌,如干燥奈瑟菌/黄烷菌/粘膜和罗氏菌。微生物群组成与龋齿状态无关,在龋齿相关的菌群失调的发生发展中发挥着重要作用的可能是微生物群成熟过程,而不是某些最初定殖的特定细菌种类。

文章中重要图片说明

图1 主坐标分析(PCoA)图,74个参与者的早期斑块和唾液样本之间的相似关系。

图2 每个样本观测到的若干独特序列的稀释性曲线。

图3 每个个体早期斑块中21个优势类群的相对丰度。

图4 无龋患牙、中度龋牙(1~7颗)和高患牙数(8颗牙)的早期菌斑微生物群细菌总数。

图5 主坐标分析(PCoA)图显示了使用未加权(左)和加权(右)UniFrac指标的74名受试者早期牙菌斑块样本之间的相似关系。




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