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홍지완 ( Jiwan Hong ),조혜준 ( Hyejun Jo ),운노타쯔야 ( Tatsuya Unno ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2019 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.62 No.4
본 연구에서는 절식이 일반사료 및 고지방사료를 섭취한 마우스의 장내미생물생태에 미치는 영향에 관하여 조사하였다. 일반사료 및 고지방사료를 마우스에 16주 동안 무한급이 형태로 섭취하게 하여 실험종료 직전에 1일(24시간) 간 절식시켰으며, 절식 전 후의 분변 샘플을 채집하고 MiSeq을 이용하여 장내미생 물생태 분석을 진행하였다. 본 연구의 결과는 고지방사료를 섭취한 마우스에서는 절식 전후 장내미생물생태 내의 종 풍부성과 균등성이 감소한 반면, 일반사료를 섭취한 마우스에서는 차이를 나타내지 않았다. 또한, 고지방사료를 섭취한 마우스의 장내미생물생태에서는 절식 후 변화하는 것을 확인하였으며, 일반사료를 섭취한 마우스의 절식 전후 변화가 없었다. Difference abundance analysis는 일반사료를 섭취한 마우스에서 절식 이후S24-7로 분류되는 OTU는 증가하고, Ruminococcaceae로 분류되는 OTU가 감소하는 것으로 확인되었다. 반면, 고지방사료를 섭취한 마우스에서는 절식 이후 10OTUs가 감소하고, 3OTUs가 증가하였는데, 대부분 Ruminococcaceae로 분류되는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 마우스에서의 절식이 장내미생물생태 중 Ruminococcaceae의 abundance에 영향을 미치며, 일반사료를 섭취한 마우스에 비해 고지방사료를 섭취한 마우스에서 절식에 대한 효과가 더 명확하게 나타난다는 것을 시사한다. In this study, we investigated the effects of fasting on gut microbiota of mice fed normal (CTL) or high-fat diets (HF). Mice were raised for 16 weeks and fasted for a day at the end of the experiment. Fecal samples were collected one day before and after fasting, which were analyzed using MiSeq. Our results showed that the species richness and evenness were decreased in fasted HF group, whereas no difference was observed for CTL groups. Moreover, HF fed mice gut microbiota showed different microbial communities after fasting, while CTL groups did not show microbiota shifts. Differential abundance analysis showed that fasting CTL group mice increased and decreased one operational taxonomic unit (OTU) in S24_7 and one OTU in Ruminococcaceae, respectively. On the other hand, fasting HF group mice decreased 10 OTUs and increased 3 OTUs most of which were classified to Ruminococcaceae. Our results suggest that fasting mice may affect the abundance of Ruminococcaceae species and effects of fasting seem to be more obvious for HF-fed mice compared to those of mice fed CTL-diet.
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조혜준,홍지완,운노타쯔야,Jo, Hyejun,Hong, Jiwan,Unno, Tatsuya The Microbiological Society of Korea 2019 미생물학회지 Vol.55 No.3
Studies based on microbial community analyses have increased in the recent decade since the development of next generation sequencing technology. Associations of gut microbiota with host's health are one of the major outcomes of microbial ecology filed. The major approach for microbial community analysis includes the sequencing of variable regions of 16S rRNA genes, which does not provide the information of bacterial activities. Here, we conducted RNA-based microbial community analysis and compared results obtained from DNA- and its cDNA-based microbial community analyses. Our results indicated that these two approaches differed in the ratio of Firmicutes and Bacteroidetes, known as an obesity indicator, as well as abundance of some key bacteria in gut metabolisms such as butyrate producers and probiotics strains. Therefore, cDNA-based microbial community may provide different insights regarding roles of gut microbiota compared to the previous studies where DNA-based microbial community analyses were performed. 최근 10년간 미생물생태분석 기반의 연구는 차세대염기서열분석법이 개발된 이래로 지속적으로 증가하고 있다. 장내미생물생태와 건강의 연관성은 미생물 생태학 분야에 있어서 중요한 결과로 여겨지고 있다. 미생물 군집 분석은 주로 16S rRNA 유전자 가변 영역의 염기서열을 통해 분석되지만 이는 미생물의 활성 정보를 제공하지 않는다. 본 연구에서는 cDNA 기반의 미생물 생태분석을 수행하고 DNA 및 cDNA기반의 미생물생태분석 결과를 비교하였다. 두 가지의 서로 다른 접근법이 Butyrate producer와 probiotics와 같이 장내 대사과정에서 중요한 미생물의 abundance 뿐만 아니라 비만 지표로 알려진 Firmicutes 와 Bacteroidetes의 비율에 있어서 차이가 있음을 나타내었다. 따라서, cDNA 기반 미생물 군집은 이전에 수행된 DNA 기반 미생물 군집 분석과 비교하여 장내미생물생태의 역할과 관련된 또 다른 분석 방향성을 제공한다.
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