宏基因组学用于瘤胃微生物代谢的研究进展-动物营养学报.PDF

动物营养学报 宏基因组学用于瘤胃微生物代谢的研究进展 王佳 安培培 刘建新 浙江大学奶业科学研究所杭州 摘 要瘤胃微生物生态群落是一个非常复杂的生物体系有着巨大的基因资源以及丰富的生态资源宏基因组 学通过免培养技术研究生境中全部微小生物遗传物质的总和在研究瘤胃微生物代谢和开发瘤胃微生物资源上 展示出强劲的优势该技术的应用有望解决反刍动物营养研究中诸多热点或难点问题为此本文介绍了宏基因 组文库构建和筛选流程详细讨论了流程中目的基因基因组富集方法载体选择原则和样品核酸提取等方法并 对瘤胃宏基因组学的应用现状进行了综述 关键词瘤胃微生态宏基因组学 中图分类号 文献标识码 文章编号 瘤胃微生物生态群落是一个非常复杂的生物体 因组为研究对象以功能基因筛选和测序分析为研 系有着巨大的基因资源以及丰富的生态资源而 究手段以微生物多样性种群结构进化关系功能 目前通过纯培养技术分离的微生物种类仅 左 活性相互协作关系及与环境之间的关系为研究目 右大部分信息仍处于未知状态 分子生物学技 的的新颖微生物研究方法它通过免培养技术研 术的发展为微生物学和营养学科研人员研究瘤胃微 究生境中全部微小生物遗传物质的总和 它包含 了可培养的和未可培养的微生物的基因因此增加 生态系统提供了有力的方法利用核酸探针 基 因序列分析 遗传指纹技术 全细胞杂交 和实 了获得新生物活性物质的机会是一条找寻新基因 时荧光定量 等技术人们已经在一定程度上 及其产物的新途径采用构建宏基因组文库的策略 了解了胃肠道微生物区系的复杂性以及微生物与 筛选瘤胃微生物新的基因资源及其表达活性产物的 饲料之间的相互作用但上述方法所提供的信息量仍 一般流程可以归纳为图 所示即瘤胃微生物基因 然有限近年来发展起来的宏基因组学直接提取特 组的富集提取瘤 胃微生物的基因组 或 定环境中的总克隆到可培养的宿主细胞中通 构建宏基因组 或 文库筛选 过重组克隆子的功能和序列分析挖掘和利用那些未 目的基因目的基因活性产物表达 能培养微生物的基因资源在研究瘤胃微生物代谢和 开发瘤胃微生物资源上展示出强劲的优势为此本 目的基因基因组富集