推荐：江舜尧
编译：沧浪烟客
编辑：董小橙
美国麻省理工学院Shijie Zhao和Eric J. Alm等人于2019年4月23日在《Cell Host & Microbe》上发表题目为《Adaptive Evolution within Gut Microbiomes of Healthy People》的文章。研究人员结合基于培养的群体基因组学和宏基因组学技术研究脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis，一种健康人大肠中普遍存在的共生菌）的宿主内进化和适应性。研究结果提供了对B. fragilis在人体内进化的全基因组理解，阐明了共生体适应个体微生物群的潜力，本研究为深入了解人类微生物群的动力学以及发现微生物群中细菌生存的关键基因和途径提供了依据。
文章摘要
自然选择塑造了所有环境中细菌的进化。然而人类肠道内共生细菌的多样性和适应程度尚不清楚。这里我们结合基于培养的群体基因组学和宏基因组学来研究脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）的微生物群体内进化。我们发现，B. fragilis的个体种群内包含大量的新核苷酸和移动元件多样性，其中保存了多年的个体发展史。这段个体发展史揭示了个体适应的多重特征，包括16个基因的平行演化。其中许多基因与细胞包膜生物合成和多糖利用有关。通过进行几乎每天的宏基因组取样追踪其进化轨迹，我们发现了个体中多年共生的证据（尽管存在自适应动态）。我们使用公共的宏基因组研究了我们研究组中常见的一种适应性突变，发现这种突变在西方微生物群中经常出现，但在中国微生物群中不经常出现。总的来说，这些结果证明了B. fragilis适应个体微生物群，并指出了促进长期肠道定植的因素。
图片摘要
研究亮点
· 脆弱拟杆菌通过重新突变适应健康人群
· 定植过程中多糖利用及荚膜合成途径的变化
· B. fragilis在个体中分散成共存的亚系
· 在不同的人群中，适应性突变出现的可能性不同
文中主要图片说明
图1 | 每个受试者中B. fragilis种群都由一个单一的谱系主导。
图2 | 单核苷酸多态性和移动元件差异性显示健康个体中B. fragilis谱系的多年多样性
图3 | 移动元件在个体微生物群中的转移
图4 | 个体内参与多糖利用和细胞包膜生物合成基因的平行适应性进化
图5 | 1.5年采样期内的进化动力学显示突变频率的稳定增加及两个子谱系的稳定共存。
图6 | 与已发表的宏基因组的比较揭示了一种在西方人群中独立且频繁出现的突变，但这种突变在中国人群中没有。
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