mSystems—孟和教授團隊揭示了共生總基因組（hologenome）可以視為宿主和腸道微生物適應(yīng)性進化的實體單元
過去我們認為動植物的自身遺傳物質(zhì)及其所處周邊環(huán)境決定著物種的性狀。近些年，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)一些共生的微生物對宿主表型也有至關(guān)重要影響。事實上，宿主遺傳和腸道微生物兩者并非各自獨立、互不影響，它們間存在著廣泛而復(fù)雜的互作關(guān)系?！肮采偦蚪M”理論為我們提供了一個全新視角和范式來理解生物體：即所有動植物都是由宿主和相關(guān)微生物構(gòu)成的“共生總體”（holobiont），它們之間的共生、共代謝、共進化的關(guān)系能共同影響宿主的性狀。盡管如此，目前共生總基因組學(xué)研究更多地集中在簡單生物，在高等生物缺乏系統(tǒng)的研究和明確的實驗證據(jù)。
孟和教授團隊多年來致力于宿主和腸道微生物互作機制研究。為了更好地介紹和推廣共生總基因組理念和方法，翻譯出版了《共生總基因組—人類、動物、植物及其微生物區(qū)系》（科學(xué)出版社，2019年，ISBN：9787030599414）一書。近日，他們在線發(fā)表題為“Intestinal?microbiota and host cooperate for adaptation as a hologenome”（mSystems，2022;7(1):e01261-21）的最新研究結(jié)果。該研究以世界知名的雞體重雙向選擇家系為動物模型，采用多組學(xué)手段對宿主基因組甲基化、轉(zhuǎn)錄組和小RNA，以及腸道微生物的16SrDNA和宏基因組進行了測定和分析。研究發(fā)現(xiàn)，在長期的人工選擇下宿主的遺傳物質(zhì)和腸道微生物均發(fā)生了適應(yīng)性改變，并且兩者間存在復(fù)雜的共生互作關(guān)系。以IGF2BP1基因為例，它受靠近轉(zhuǎn)錄起始區(qū)的一段甲基化區(qū)域和miRNA?gga-miR-2128調(diào)控，在大體重宿主的盲腸中顯著高表達。進一步的相關(guān)性分析顯示IGF2BP1基因同一些在大小體重宿主腸道中豐度顯著差異的益生菌進行互作，例如乳酸菌（Lactobacillus）和韋榮球菌（Veillonella），共同作用于宿主的體重表型。
該研究是對共生總基因組理論的一次踐行，為這一假說提供了在高等動物水平的實驗驗證，相信它會對宿主及其共生微生物互作關(guān)系研究提供重要的借鑒和參考。
上海交通大學(xué)博士研究生周浩和楊凌宇為該論文的共同第一作者，孟和教授、美國弗吉尼亞理工大學(xué)Paul?Siegel?教授和美國Carilion Clinic章巖博士為論文共同通訊作者。
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