Biosinteza vitaminelor prin bacterii care produc butirat intestinal uman și hrănirea încrucișată în sintetic
Figurile și datele articolelor
Cifre
Tulpini utilizate în acest studiu. (a) Arborele filogenetic bazat pe gena 16S rARN al celor 15 tulpini producătoare de butirat din acest studiu. Secvențele prealignate (identificate după numărul de acces între paranteze) au fost descărcate din proiectul Ribosomal Database (http://rdp.cme.msu.edu/index.jsp) (64) și un arbore de alăturare vecin generat cu setări standard cu MEGA X (65). Procentul copacilor de replicare în care impozitul asociat s-a grupat împreună în testul bootstrap (500 de replici) este afișat lângă ramuri. Bara de scară reprezintă numărul de înlocuiri de bază pe site. Numele furnizate conform site-ului de taxonomie NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy). Clostridium sp. L2-50 împarte 96% identitatea secvenței genei ARNr 16S cu Coprococcus sp. ART55/1 și aparține probabil genului Coprococcus (66). (b) Distribuția abundenței speciilor selectate în metagenomii umani în probe fecale. Datele au fost extrase din datele curenteMetagenomicData (https://waldronlab.github.io/curatedMetagenomicData/; accesate 2018; n = 5.848), care furnizează seturi de date de metagenomică umană procesate uniform (67), care arată o variabilitate de distribuție. Distribuțiile de abundență au fost vizualizate cu R v 3.5.2. folosind o scară logaritmică.
Prezentare generală a rezultatelor in silico și in vitro generate pentru opt căi de vitamine în 15 tulpini de bacterii producătoare de butirat. (a) Rezultate in silico. Se arată procentul prezenței genelor în căile biosintetice de novo (când sunt prezente diferite căi de biosinteză a vitaminelor, este afișat doar cel mai mare procent de gene; pentru detalii, vezi Fig. S1 și Tabelul S1) *, 14 gene pe ruta principală (toate tulpinile, cu excepția R. intestinalis M50/1) și cinci gene pe ruta alternativă (R. intestinalis M50/1); ¥, fie una, fie două gene pentru pasul 13; #, șase gene pe ruta principală (F. prausnitzii, S. variabilă DSM 15176, R. inulinivorans A2-194) și două gene pe ruta alternativă (restul tulpinilor). (b) Rezultate in vitro. Se arată procentul de creștere în absența vitaminei respective sau a precursorului în raport cu controlul pozitiv cu toate vitaminele prezente (diferențe semnificative sunt date în Fig. 3). pABA, acid p-aminobenzoic. Gradientele de culoare reflectă procentajul (0% [alb] până la procentajul maxim [verde închis]).
Creșterea bacteriilor producătoare de butirat în absența vitaminelor. (a) Creșterea R. intestinalis M50/1 în plăci cu 96 de godeuri în timpul a trei treceri în CAH-CDM lipsit de vitamine individuale și precursorii lor respectivi în comparație cu un control pozitiv (linii negre) cu toate vitaminele și un control negativ (linii gri) ) fără nici una dintre vitaminele prezente. (b) Densități optice finale raportate la controlul pozitiv al celui de-al treilea pasaj de 15 tulpini diferite. Tulpinile F. prausnitzii și C. catus GD/7 au fost cultivate în tuburi Hungate. Toate celelalte tulpini au fost cultivate în plăci cu 96 de godeuri. Valorile finale OD atinse de controlul cu toate vitaminele au variat de la 0,392 la 1,372 pentru diferitele tulpini. Toate curbele de creștere sunt date în Fig. S3 în materialul suplimentar. Abaterea standard colectată a variat între 2,2 și 14,7 pe tulpină. Scrisorile se referă la rezultatele testului Tukey. Tratamentele cu o literă în comun nu sunt semnificativ diferite (valoarea P a