تبلیغات

وب هکس

میکروبیولوژی 88 لاهیجان - ارتباط بین جمعیت میکروبی روده و چاقی
میکروبیولوژی 88 لاهیجان
صفحه نخست       پست الکترونیک          تماس با ما              ATOM            آپدیت روزانه nod32
گروه طراحی قالب من گروه طراحی قالب من گروه طراحی قالب من گروه طراحی قالب من گروه طراحی قالب من




درباره وبلاگ


به یاد ورودی های 88 لاهیجان ♥

مدیر وبلاگ : مصطفی
نویسندگان
نظرسنجی
نظرتون راجع به این وب چیه؟










تعداد بازدید :
ارتباط بین جمعیت میکروبی روده و چاقی

روده بزرگ Large inte stine : بخشی از لوله گوارش است که حدود 5/1 متر طول دارد و قطر آن بیشتر از روده کوچک است از سکوم که به ایلئوم روده باریک متصل است شروع شده و به مقعد ختم می شود وظیفه روده بزرگ هدایت مواد هضم نشده به خارج بدن است چینهای مقعدی و پرز در روده بزرگ دیده نمی شود روده بزرگ به طول 4/1 الی 8/1 متر از انتهای روده باریک شروع شده و به مجرای مقعد ختم می شود ابتدای روده بزرگ  که در ارتباط با ایلئوم قرار دارد سکوم یا روده کور نامیده می شود قسمتی از روده بزرگ که بین سکوم و آنال قرار دارد کلون نامیده می شود که به 3 قسمت کولون مساعد، کولون افقی و کولون نازل تقسیم می گردد. کلون نازل در انتها به سیگوئید ورکتوم و نهایتاً آنال کانال ختم می شود از بیماری های روده بزرگ : آپاندیسیت (یبوست- انگل های روده- تورم روده بزرگ) بواسیر- سرطان روده مستقیم .

روده کوچک small in Testine: بخشی از لوله گوارش است که 6 متر طول دارد و حد فاصل بین معده- روده بزرگ قرار دارد روده به عنوان محل اصلی هضم و جذب مواد غذایی محسوب می شود- روده کوچک پر پیچ و خم ترین بخش لوله گوارش است. جدار روده از مخاط پوشیده شده و دارای چین های حلقوی شکل است تمامی سطح مخاط روده را برجستگی های ریزی به ارتفاع یک میلیمتر مانند مخمل مفروش کرده بدین ترتیب جذب مواد غذایی از جدار روده چندین برابر می گردد قشر عضلانی روده با حرکات دودی خود، محتویات روده یعنی مواد نیمه هضم شده که از معده وارد روده شده اند را به جلو می راند. حرکات روده کوچک را بر روی شکم افراد لاغری می توان مشاهده کرد 25-20cm ابتدای روده را دوازده duodenum و یک و نیم متر بعدی را ژرنوم (Jejnum) و 4 متر بقیه را ایلئوم (ILeum) گویند.
بیماری های شایع روده باریک: انتریت (التهاب حاد روده)- سرطان روده و سل روده است.

 
میکروفلور طبیعی بدن:
جنین در ابتدا در محیط استریل و عاری از میکروب است و هنگام تولد در تماس با گردن رحم با میکروب در این نواحی تماس می یابد و سپس با خوردن شیر- تماس مادر و .... بتدریج میکروبهای مختلف وارد بدن می شوند و بر اساس شرایط فیزیکو شیمیایی در نقاط مختلف بدن ساکن می گردند بنابر این میکروبها در شرایط میکروسکوپی به سر می برند که زیستگاه میکروبی گویند که در یک فضای کوچک ممکن است تعداد زیادی میکروب باشد و هر کدام نقش خود را ایفاء کنند برخی باکتری ها بطور همیشگی و ثابت ساکن بدن هستند مثل اشرشیاکولی در روده انسان و برخی ها هم بطور موقتی در فرد جایگزین شده که آنها را ناقل می گویند و جزء میکروفلور نیستند و بنام میکروب گذرا نامند مثل هموفیلوس آنفلوانزا و...
 
میکروفلور روده کوچک و روده بزرگ :
روده کوچک: هنگام تولد در روده نوزاد ترشحات چسبنده سبز رنگ بنام کلونیوم شامل ترشحات مخاط روده که استریل است می باشد و بعد چند ساعت از مدفوع کودک انواع میکروبها جدا می شود که از راه دهان و مخرج وارد روده می شوند بارزترین میکروب روده :
1- باسیل گرم مثبت از اکتیومسیت بنام بیفید و باکتریوم بیفیدوم که لاکتوباسیل شرایط رشد این باکتری را فراهم می کند.
2- باکتری باکتریوئیدس فراژیلیس که باسیل گرم منفی بی هوازی اجباری است و سپس پروتئوس سود و موناس و کلی فرم ها مثل (کلسبیلا، ستیروباکتر، انتروباکتر، اشرشیاکولی) که از طریق بزاق و ترشحات بینی و عوامل دیگر منتقل می شود.
روده بزرگ : تنوع باکتری زیاد است طوریکه 4/1 وزن مدفوع باکتری است که به اسیدیته معده وجود انتی بیوتیک مصرفی آنزیم لیزوزوم ایمنوگلوبولین حرکات دودی معده و رژیم غذایی وابسته است.
 
خلاصه ای از مقاله و تعریف باکتری های مورد مطالعه در مقاله:
دانشگاه واشنگتن: محققان بیان کردند که به نظر می رسد یک عامل میکروبی به چاقی کمک می کند گوردن و همکارانش دریافتند که انسان ها و موش های چاق از یک خانواده باکتری بنام باکتوئیدس Bacteroidetes درصد کمتری دارند و از یک نوع باکتری به نام فرمیکوتس Firmicutes میزان بیشتری دارا هستند این دو گروه از بزرگترین خانواده باکتریهای روده هستند که بیش از 90% جمعیت میکروبی روده انسان و موش را تشکیل می دهند باکتری های فرمیکوتس در تغییر شکل روده نیز مؤثر هستند کلوستریدیاسه clostridia ceae نام خانواده ای از باکتری هاست که طبقه بندی آنها به این شکل هستند.
فرمانرو : باکتری ها Bacteria
شاخه: فیرمیکوت ها (سفت پوستان) Firmicutes
رده : کلوستریدیا (کلستریدیوم سانان) Clostridia
راسته: راسته کلوستریدیوم Clostridiales
خانواده : کلوستریدیاسه (کلوستریدیومان) Clostridiaceae
فرمیکوت ها باکتری های گرم مثبت هستند و باکتروئیدها که شامل (باکتروئید فراژیلیس و گونه های دیگر هستند نیز باکتری های گرم منفی و بی هوازی هستند. فرمیکوتها که جزء لکستریدیوم ها اند کوکسی گرم مثبت هستند.)
باکتروئیدها شایعترین فلور میکروبی مستقر در روده بزرگ هستند که کاملاً بی خطر هستند اما در صورتی که همراه با باکتری های دیگر از مکان خود حرکت کند و شرایط تغییر کند باعث ایجاد بیماری می شوند در قسمت فوقانی روده لاکتویاسیل ها و انتروکوک ها بیشتر دیده می شوند.
فربهی باعث تغییر پیداکردن اکولوژی میکروبی روده می شود:
ما 5088 باکتری یا به عبارتی 5088 توالی از ژنهای 163 rRNA باکتری دار را از محیط های میکروبی دور از روده برای موشهایی که از لحاظ ژنتیکی فربه و یا لاغر هستند و نوع وحشی هم شیرهای آنها و مادران آنها را همگی از یک رژیم غنی شده با پلی ساکارید تغذیه میشدند را آنالیز نمودیم. گرچه بیشتر گونه های روده در موشها منحصر به فرد بودند، با این حال موجودات زنده ریز بینی یک ناحیه در موش و انسان مشابه در سطح تقسیم بندی به نظر می آمدند که با غالب شدن Firmicutes و Bacteruidetes این امر مشخص گردید، ترکیب جامعه میکروبی از مادران به ارث رسیده است. به هر حال در مقایسه با موشهای لاغر و بدون توجه به خویشاوندی آنها، حیوانات فربه دارای یک کاهش 50 درصدی در فراوانی Bacteruidetes خود و یک نسبت افزایش در Firmicutes خود بودند. اینگونه تغییرات که سطح تقسیم بندی گسترده ای دارند نشان می دهند که در این مدل فربهی توانسته است تاثیر گذار روی تنوع موجودات زنده ریز بینی در روده باشد و این میرساند که دستکاری عمدی ساختار جامعه می تواند برای تنظیم شدن تعادل انرژی در افراد فربه مفید واقع شود.
تعادل انرژی/ فربهی/ تداخل های میکروب- میزبان/ تنوع باکتری در روده/ موشهای فربه/ مربوط به فیلوژنی:
 
فواید میکروارگانیسم های روده:
از 10 تریلیون تا 100 تریلیون میکرواورگانیسم که در روده های ما تجمع دارند، تعداد زیادی از آنها به طرق مختلف برای ما سودمند هستند. اولین سودمندی آن است که آنها به ما امکان می دهند که بتوانیم کالری ها را از پلی ساکاریدهای معمول هضم نشدنی از رژیم غذایی خود استخراج نماییم.این سودمندی به این دلیل بوجود میاید که اجزای موجودات زنده ریز بینی قادر هستند که بطور سازگارتری از طیف وسیعی از گلیکوزیرهیدرولازوپلی ساکاریدلیزار استفاده برندکه ما انسانها نمی توانیم در ژنوم خودآنها را رمزگردان کنیم. گذشته از این مطالعاتی که از موشهای تغذیه گشته از مواد عاری از میکروب وعادی استفاده می برند درواقع از یک تغذیه غنی شده با پلی ساکارید واستاندارد بهره بوده اند. رژیم غذایی حیوانات جونده نشان میدهد که این ارتباط همزیستی بین میکروب- میزبان امکان انرژی استخراج شده راپدید میاوردکه میتواند در adipocytes واز طریق یک مسیر که شامل تنظیم میکروبی برای تجلی اپیتلیال روده از پروتئین adipocyte القا شده باچربی (fiat )است ذخیره شود بعبارتی یک بازدارنده گوارشی هستند برای لیپتاز لیپو پروتئین(LPL).
دیگر اینکه تخمیر میکروبی پلی ساکارید های یمی به مونو ساکاریدها و اسیدهای چرب زنجیره کوتاه در روده دراز و جذب تدریجی آنها موجب تحریک ترکیب تری گلیسیریدها درجگرمیشود. فروکش شدن میکروبی fiafدرنتایج اپیتلیوم رد سطوح کاهش یافته این بازدارنده LPL در حال گردش باعث فعالیت افزایش یافته LPL در adipocytes و یک ذخیره بالا رفته در تری گلیسیریدهای مشتق شده در جگر در سلول های چرب می شود.
گرچه علت اصلی فربهی داشتن مواد جذب شوند بیش از حد کالری دار در مقایسه با مصرف آنها است معهذا اختلافات در اکولوژی میکروبی روده بین انسان می توانند یک عامل مهم تلقی شوند که روی تعادل حیاتی انرژی اثر دارد. یعنی افرادی که در معرض فربهی قرار دارند ممکن است دارای تجمع میکروبی در روده باشند که پیش برنده جذب مؤثرتر و یا ذخیره شدن انرژی به خاطر یک رژیم مشخص می باشد که این در مقایسه با این گونه جوامع برای افراد لاغر الزام است. این فرضیه روشن کننده بسیاری از سؤالات اساسی است که درباره اکولوژی میکروبی روده در انسانها و موشها وجود دارند. برای مثال چگونه موجودات زنده ریز بینی روده از دو میزبان با هم مقایسه می شوند؟ آیا خویشاوندی می تواند یک نقش مهم را در ترکیب جامعه میکروبی بر عهده داشته باشد؟ آیا adiposity می تواند در ساختار جامعه تاثیر گذارد و اگر چنین است در چه سطح از طبقه بندی این گونه اثرات پدید میایند و آیا آنها نشان دهنده یک عمل پیشتر از یک شکل نامشخص از باز خورد تعادل حیاتی بین موجودات زنده ریز بینی و تعادل انرژی میزبان هستند؟
گرچه اطلاعات محدود می باشد، یک درک مفهومی حاضر از تنوع باکتری تا در روده انسان بدان معنی است که مجموعه محدود شده از باکتریهای پذیرفته شده در سطح بالا این احتمال را دارند که از یک خانواده نزدیک به ارث رسیده باشند و احتمالاً توسط ژنوتیپ میزبان تصفیه شده باشند.
بررسی هایی لازم هستند که بتوانند متمایز کننده قوانین کنترل کننده تنوع میکروبی در روده انسان باشندو به طور قابل ملاحظه ای یک شمارش جامع از موجودات زنده ریز بینی روده تا به حال برای mus musculus گزارش نشده است گرچه این گونه پای پستانداران دارای یک مدل بسیار جذاب برای کنکاش شدن منظم نقش های میزبان، نشان داده شدن مادری، رژیم غذایی و تعادل انرژی در اکولوژی میکروبی روده می باشند. بنابر این در این گزارش ما از موش های C57BL/6 دارای تخمک پای یکسان برای جهش در ژن لپتین استفاده نمودیم که تولید کننده فنوتیپ کلیشه ای و فربهی کاملاً مشخص هستند ضمن اینکه موش پای لاغر و هم شیرهای آنان را هم برای نشان دادن ترکیب جامعه میکروبی در تغییرات روده در یک سطح وسیع تقسیم بندی در واکنش به افزایش یافتن adiposity در نظر داشتیم. این یافته فراهم آورنده دیدگاه دیگری درباره ارتباط بین موجودات زنده ریز بینی و تعادل انرژی میزبان می باشد.
 
مواد و روش ها
حیوانات، برای مادران (57BL/6) و فرزندان آنها، اینها تحت یک سیکل روشنایی 12 ساعته و در یک محیط عاری از ایجاد بیماری خاص واقع شدند. موشهای از شیر گرفته شده و بالغ با رژیم غذایی picolab (پوره) تغذیه شدند تمام آزمایشات که روی موشها صورت گرفتند تحت پروتکل های مصوب از سوی کمیته مطالعات حیوانی دانشگاه واشنگتن بودند. تمام حیوانات همزمان در طول روز کشته شدند.
ازدیاد PCR از ژنهای ceca . 165 rRNA بلافاصله بعد از اینکه موشها کشته شدند به حالت اول برگشت. محتویات هر cecum دست نخورده توسط بیرون اندازی دستی به حالت اول برگشت و بلافاصله در دمای -80.c تا زمان استفاده شدن منجمد گردید، یک مقدار منجمد شده (100mg) از هر نمونه به لوله های دارای 500ml از مایع استخراج شده اضافه گشت (200 mM tnis pH 8.8/200mM Nacl 120 mM EDTA) و مقدار 210ml از 20%SDS 500ml phenol: cholorofrom: 150 myl alchol (24.24:1) و مقدار 500ml از 0.1-mm-diameten-zinconiulsilica beads و (از محصولات Bio spec از Bartleville) سلولهای میکروبی بطور مکانیکی در دمای 23.c با یک رشته مجزا شدند (محصولات Bio spec ابزارهایی که برای 2 دقیقه بکار می روند). DNA مجزا گشته توسط الکتروفورز و بواسطه ژل یک درصد agarose تقسیم گشت و رشته غالب با استفاده از کیت mini Elute Gel Extraction تصفیه شد.
برای هر موش پنج همانند سازی 25-Ml PCRS انجام شد که هر کدام دارای 100-200ng از ژنوم تصفیه شده DNA بودند یعنی 100mm Tnis (pH8.3),500 mMRCL, 20mMgsou و 200 mMdNTPS و مقدار 200mM از غلظت راه انداز مخصوص باکتری 200mM , 8F از غلظت راه انداز عمومی 139IR و 1Mbetaine و 800mg/ml BSA و یک واحد از پلیمر از Taq (Introvitrogen).
شرایط گردش عمل دردهای 94.c برای 2 دقیقه به همراه 20 دور در دمای 94.c برای 1 دقیقه و در دمای 55.c برای 45 ثانیه و در دمای 72.c برای 2 دقیقه با یک دوره نهایی 20 دقیقه در 72.c می بوده- PCRS همانند شده جمع آوری گشتند. نتایج حاصل ازیاد 103-kb از ژل تصفیه شده با استفاده شدن از کیت عصاره Qiagen و یک مجموعه فرعی کلنی شده در داخلPCR4.O Topo T   بدنبال تغییر شکل در داخل Eschenichia coli Toplo (Invitrogen) می بود. کنترل شدن مواد استخراجی (بدون اینکه هیچ ماده cecal دیگری اضافه شود) تولید کننده هیچگونه محصولات PCR یا کلنی های قابل رویت نبودند. برای هر موش 384 کلنی دارای تجمع های کلنی شده برای توالی شدن پردازش گردید. قرار گرفتن پلازمید بطور دو جهتی و با استفاده از راه اندازهای خاص برداری توالی گردید.
 
تجمع توالی ها، قرارگیری و BLAST آنها
توالی های ژن 165 r RNA تنظیم گردیده و وارد توالی ها گروهی شدند (بسته بندی های نرم افزاری PHRED و PHR  P) که با کمک برنامه XPLOREQ همراه بودند. توالی هایی که نتوانسته بودند تنظیم شوند از رده خارج می شدند. بازها با نتایج کیفی PHR  P از  مرتب شدند. مجموع اطلاعات نهایی حاصل ( n=5.088توالی، قرارگیری  و درخت در دسترس در http://gordonlab.wustl.edu/mice: میشدند. وضعیت توالی ها در جدول 1 فهرست شده است که در جهت اطلاعات حمایتی درباره وب سایت PNAS منتشر شده اند) با 210/47 توالی در پروژه پایگاه ریبوزدمی (RDP11) مقایسه شد که یک مجموعه اطلاعات باکتریایی کلنی شده انسان را در 11.831 توالی و برنامه BLAST نشان می داد.
توالی های تجمعی در یک مجموعه اطلاعات از زیر واحدهای کوچک توالی های rRNA قرار گرفتند (یک ورژن تکثیر شده از پایگاه شده از پایگاه اطلاعاتی شرح داده شده در ریفرنس 13) و در بسته بندی نرم افزاری  با یک ترکیب از قرار دهنده های خودکار و کاردستی نمایان شدند. مناطق دارای متغیرهای بالا از مولکول های 165 rRNA با استفاده از فیلتر «lane mask PH» که با همکاری یک پایگاه اطلاعاتی  می بودند نادیده گرفته شدند. توالی های منظم شده به درخت متصل به همسایه  و بر اساس فواصل جفت شدن با اصلاح c olsen و با ابزار قرار دهنده کم هزینه اضافه شدند. توالی های که دارای مناطق داخلی و کیفیت ضعیف بودند منجر به بروز مسائل قرارگیری شدند که از آنالیز شدن بیشتر خارج گشتند.
تجمع محیط موش با UNIFRAC یک درخت فیلوژنتیک دارای فقط توالی پای 165 Rrna ایجاد شده از این بررسی از  نشان داده شد و سعی بر آن شد که وضعیت موش اصلی را برای هر توالی نشان دهد. اطلاعات در درخت فیلوژنتیک برای سنجش اختلاف بین جوامع باکتریایی در موش ها با استفاده از سنجش UNIFR  بکار شدند. کل طول شاخه برای هر جامعه باکتری دار موش در درخت نشان داده شد. برای هر زوج موشها بخشی از کل طول شاخه در دو جامعه تقسیم شد و چیز منحصر به فرد در هر جامعه (UNIFR ) در این حالت یقین گشت. UNIFR  سنجش کننده حد اختلاف بین توالی های 16Rrna در مقایسه شدن با جوامع دیگر بدون یقین شدن توالی ها برای فیلوتیپ ها است (در این مرحله یقین شدن توالی ها در صورتی که شاخص های اکولوژی جامعه سنتی بکار برده شوند و نهایتاً اختلافات بین توالی ها را از روی وارد ساختن آنها در طبقات یکسان موجب تیره شدن کار شود لازم است.)
ما از دو پیش جهش در سنجش UNIFR  استفاده بردیم. اول آنالیزهای پیش جهش از توالی های 165 rRNA موجود در نمونه بدون توجه به فراوانی آنها. دوم پیش جهش وزن های طول شاخه بر اساس فراوانی نسبی توالی ها برای هر موش.
 با استفاده از این دو پیش جهش بطور جداگانه، ما توانستیم جوامع باکتریایی را از هر حیوان با استفاده از روش گروه زوج وزن نشده با یک میانگین حسابی جمع آوری کنیم یا آنها را دسته بندی نمائیم. تنومندی سر شاخه های خاص در درخت با توجه به بودن یا نبودن هر موش و نمونه برداری توسط چاقوی کوچک جیبی مورد آزمایش قرار گرفت. برای هر دو پیش جهش UNIFR ، ما از آنالیز محورهای اساسی استفاده بوده و سپس از  برای اولین دو محور اساسی برای یقین شدن اثر هویت مادر و ژنوتیپ در ترکیب جامعه استفاده نمودیم.
ما نیز ژنوتیپ را روی فراوانی دو تقسیم که بیشترین شکل گیری را از باکتری ها دارند آزمایش نمودیم، Bacteroidetes و Finmicutes کنترل کننده نسبت خویشاوندی و جنسیت بودند. توالی های متعلق به هر تقسیم در  منطبق شدند و درصد هر تقسیم برای هر موش محاسبه گردید.
تمام اطلاعات به جهت عادی بودن با احتمالات با  کنترل شدند.  با یک مدل روش مقایسه ای و با استفاده شدن از برنامه PROC GLM و رمزهای متفاوت در بسته بندی نرم افزاری  (ورژن 8 مؤسسه   ، کاری NC) انجام پذیرفت ما از یک راه دیگر یعنی  برای نشان دادن یک اثر مهم برای نوع IISS (اندازه سلول یکسان) و نوع IIISS (برای اندازه سلول نابرابر) استفاده نمودیم.
شاخص های شباهت مبتنی بر فراوانی Chao-Jaccard,Taxon Bins یک ماتریس فاصله دار در  ایجاد گردید که مناطق دارای متغیرهای زیاد برای مولکول 165rRNA در آن حذف شده بودند زیرا که آنها نمی توانستند قرار گیرند. توالی ها داخل taxa جای گرفتند که این بر اساس یک شناخت از توالی زوج با کوتاه شدن بخش انتهایی و پایینی آن در حد 86-99% صورت گرفت. ما نیز از شاخص شباهت مبتنی بر فراوانی chao-Jaccaird برای مقایسه کردن تمام زوج موشهای احتمالی در هر سطح از taxon استفاده کردیم و یعنی از هویت 86% - 99% از آنها که این کار با استفاده شدن از برنامه ESTIMATES صورت گرفت (ورژن 7.5 توسعه یافته R.K. Colwell).
آنالیز فیلوژنتیک cyanobacteria – ثبت های توالی GenBank rRNA مربوط به توالی پای معلوم- cyano bacterial از این مطالعه با استفاده از  مشخص شدند و ارتباطات فیلوژنتیک آنها با استفاده از ریفرنس Taxa از 15 تقسیم بندی فیلوژنتیک شرح داده شده قبلی آزمایش گردید و انتخاب گردیدند تا نشان دهنده وسعت حدود باکتریایی باشند (برای فهرست کامل رجوع شود به روش های حمایتی که در وب سایت  در بخش اطلاعات حمایتی انتشار یافته است)، حداکثر شباهت (ML) حداکثر تطابق (MP) و استنباط (BI)Bayesian برای استباط شدن درخت ها و برآورد حمایت از clade بکار برده شدند. جستجوهای اکتشافی با ML و MP انجام یافتند (برنامه   ورژن 7، ریفرنس 18) تا معین شود که بهترین درختان کدام هستند. هر دو روش نشان دهنده همان توپولوژی بود. برای آزمایش کردن استقامت توپولوژیهای استباطی، احتمالات پیشین از روی روش زنجیره ای Bayesian Mankov Monte-Corle که در برنامه M  لحاظ شده بود یقین شدند. یک میلیون نسل به گردش درآمد و درختان و مدل پارامترها برای هر یکصد نسل نمونه برداری شدند، احتمالات پیشین بعد از 170.000 نسل تثبیت شدند. بنابر این تمام برآوردهای پارامتر قبل از نسل 170.000 حذف شدند. علاوه بر این آنالیزهای bootstrap هم با حداقل تکامل خود انجام شدند که (با  HKY85، زمان عادی برگشت (GTR) و روش های ML از تکامل خود) و با مجموعه اطلاعات دارای 75 تا 375 مورد taxa همراه بود. ما از مدل GTR+T+1 از مدل تدریجی استفاده نمودیم که این همان مدلی بود که بواسطه آزمایش شدن برنامه MODETEST انتخاب گردیده بود. حمایت bootstrap از  و احتمال پیشین از  برای شناخته شدن شاخه های حمایت مورد توجه واقع شدند.
 
نتایج و بحث
اهمیت Firmicutes و Bacteroi detes در روده های موش. نوزادان جفت های (57BL/6)oblt و سه مادر آنها مورد مطالعه واقع شدند. مادران 1 و 3 (M3,M1) هم شیران از نوزادان مختلف بودند. M2 دو نوزاد را بوجود آورده بود دومین نوزاد بلافاصله بعد از اولین نوزاد. موش های تازه بدنیا آمده با هم و با مادر خود و جفت نوزادان پرورش یافتند تا اینکه از شیر گرفته شدند. در طول سومین هفته متعاقب توله موشها به تنهایی در قفس های کوچک سکنی داده شدند تا به سن 8 هفتگی رسیدند سپس آنها را از بین بردند. مادران هم در یک سالگی یعنی چهار ماه بعد از اینکه نوزادان کوچک آنها از بین رفتند، از بین رفتند. هم شیران و مادران با همان معیار یعنی پلی ساکارید یا به عبارتی یک رژیم غذایی غنی شده با پلی ساکارید تغذیه شده بودند که برای حیوانات جونده است.
سازگار با مطالعات قبلی موشهای فربه 40 درصد بیشتر مصرف داشتند تا موشهای لاغر و هم شیران ( ) که نتیجه آن در وزن های بیشتر آنها عمدتاً نمایان می گشت  در مقابل ، 19g در هشت هفتگی) (  و وزنهای مربوط به چربی در epididymal یعنی  در مقابل    وزن بدن در کنار وزن صفحه چربی و میزان مصرف عمدتاً بین موشهای لاغر و هم شیران تفاوتی نداشتند.
DNA استخراج گشته از روده کود از هر موش (n=19) بود. ژنهای 165rRNA باکتری دار توسط PCR افزایش یافته بودند و منجر به amplicons شده بودند که بطور دو جهتی توالی شده بودند. یک تنوع قابل ملاحظه بین توالی های آنالیز شده 5.088 rRNA وجود داشت. با استفاده بردن از  و  شناخت توالی کامل برای محدود ساختن یک نوع و یک گونه به ترتیب نسبت های فوق، 64% از توالی ها قابل واگذاری به انواع معلوم نبودند و فقط 7% نشان دهنده گونه های کشت شده قبلی بودند.
گرچه 85% از توالی ها نشان دهنده انواعی بودند که در انسان آشکار نشده بودند (شکل 1A) معهذا اشتباهات قابل ملاحظه ای بین موجودات زنده ریز بینی در انسان و موش در سطح تقسیم بندی وجود دارد (یک نسل تکامل یافته عمیق یا یک قلمروی برتر). آنالیز اخیر از توالی های باکتری دار 165rRNA به تعداد 11.183 و از سه فرد بزرگسال سالم که با یک بازنگری از 165rRNA در Gen Bank ترکیب شده بود نشان دهنده نه طبقه بندی در مخاط کلنی شده و مدفوع انسان بود (شکل 1B) و دو طبقه باکتری دار که فراوان ترین هستند در موشها به چشم خورد یعنی Firmicutes (توالی های 60-80% ) و Bacteroidetes درجه 20-40% که به عنوان CFB-cytophaga-Flavobacterium شناخته شده اند بزرگتر از نسبت 75% از Firmicutes در مجموعه clostridium قرار دارند که یک پوشش عادی در انسان است که شامل تولید کنندگان Eubacterium eligen, butyrate می گردد. بیشترین حد یعنی  از Bacteroidetes متعلق به Bacteruidetes 4b هستند که فاقد یک نماینده کشت می باشند. Proteobucteria و  در سطوح پایین در موجودات زنده ریز بینی کلنی شده انسان وجود دارند و TM7 از قبل مشخص شد که در دهان انسان (لثه ها) به صورت موجودات زنده ریز بینی وجود دارد و هر یک شامل  از جوامع باکتریایی موش را تشکیل می دهد. یک پوشش منشعب شده عمیق از cyanobacteria در روده های موش ها و دیگر حیوانات علاوه بر تقسیمات شرح داده شده فوق، ما به شماری از باکتریها برخوردیم که در قبل در انسان و دیگر روده های حیوانات شناسایی شده بودن ولی به طور فیلوژنتیک متمایز نگشته بودند. آنالیزها نشان داد که یک پوشش منسجم پیوسته به روده که عمیقاً در cyanobacteria وجود دارد در واقع یک تقسیم بندی است که اعضای آن فتوسنتز اکسیژن را انجام می دهند. این گروه ممکن است جانشین نسل های cyanobacteria باشند که عمل فتوسنتز را ندارند که به زندگی در مجاری روده حیوانات خو گرفته اند. بعضی از توالی ها از دیگر محیط های بدون نور مرتبط می گردند پوشش روده. توالی شدن ژنوم ها اینگونه cyanobacteria های ریشه دار می توانند نقطه عطفی باشد در رویداد اکسیژن داشتن که حدود 2.2 میلیارد پیش به وقوع پیوست یعنی زمانیکه cyanobacteria بطور زیادی شیمی اتمسفر زمین را تغییر داد.
نسبت خویشاوندی دارای یک اثر قوی در تنوع میکروبی است.
ما بعداً توانستیم ترکیب جامعه باکتریایی را بین موشها و بواسطه استفاده بردن از روش های محاسبه ای توسعه یافته اخیر که تعیین کننده جزء طول شاخه در یک درخت فیلوژنتیک هستند که برای هر حیوان منحصر به فرد می باشد را مقایسه نماییم (سنجش UNIFRAC : رجوع شود به مواد و روشها). ما از دو پیش جهش در سنجش UNIFRAC استفاده نمودیم اول فقط توجه روی taxa هایی را دارد که وجود دارند که این بدون توجه به فراوانی آنها است. دوم وزن های طول های شاخه است که بر اساس فراوانی نسبی توالی ها از هر موش می باشد (رجوع شود به مواد و روشها و نتایج حمایت کننده) و اشکال 3 و 4 که به عنوان اطلاعات حمایت کننده در وب سایت PNAS منتشر شده اند و نشاندهنده کاربرد UNIFRAC برای 11.831 عضو کلنی شده انسان در یک مجموعه از اطلاعات هستند.
روش های UNIFRAC برای آزمایش شدن اثرات خویشاوندی و ژkوتیپ روی تنوع منطبق با استاندارد چند متغیره و آمارهای پارامتریک بکار برده شدند (آنالیز محورهای اصلی و روش گروه زوج بی ون با میانگین حسابی و ANOVA بکار برده شده به محورهای اصلی) ما نتایج را با یک آنالیز از جامعه مشابه آنچه که در نمونه برداری پوششی و taxa «دیده نشده» مد نظر قرار میگیرد تقویت کردیم. این روش یعنی شاخص شباهت مبتنی بر فراوانی chao-Jaccard برای taxa محدود شده توسط آستانه های شناخت توالی 165 rRNA در طیفی از 86% تا 99% بکار برده شده است.
نتایج نشان دادند که مادران و فرزندان آنها در موجودات زنده ریزبینی رودکور با عضویت جامعه مشابه و بدون توجه به نوع ژئوتیپ ob خویش سهیم هستند. این خصوصیت برای نسل های دیگر هم برقرار است یعنی مادر اینکه هم شیر هستند (M3,M1) در موجودات زنده ریز بینی با ترکیب نشابه سهیم هستند و موجودات زنده ریز بینی از فرزندان خویش (اقوام دور) شبیه هستند. علاوه بر این، ترکیب موجودات زنده ریز بینی از دو فرزند از همان مادر (M2) عمدتاً متفاوت نبودند در حالیکه ترکیب M2 یا به عبارتی خانواده M2 عمدتاً متفاوت از خانواده M1/M3 بود اثر خویشاوندی در  مهم است. اختلافات در ترکیب بین خانواده های M1/M3 و M2 در مسطح جنسیت ها پدید میاید.
 
فربهی مرتبط با یک تغییر در فراوانی Firmicutes , Bacteroidetes
بدون توجه به عضویت خانواده، فربهی می تواند مرتبط با یک تغییر بزرگ در فراوانی نسبی حضور taxa خاص باشد  رجوع شود به شکل 5B . تغییر در ساختار جامعه در سطح تقسیم بندی رخ می دهد. موجودات زنده ریز بینی روده کور در موشهای فربه از لحاظ آماری دارای یک کاهش 50% عمده درBacteroidetes در قیاس با موشهای لاغر بودند و یک نسبت عمدتا بزرگتری را هم از Firmicutes داشتند تغییرات تقسیمات گسترده ای داشتند. (پیچ گروه فردی خاص که ترجیحاً از روده خارج باشد و یا در درون تقسیمات ازدیاد پیدا کند وجود نداشت) و بطور مستقل از خویشاوندی و جنسیت پدید میامدند.
مطالعه شامل یک حیوان کوچک میگردید که دارای یک ژنتیک ob/ob می بود. وزن بدن او (20g) که معادل همان هم شیران لاغر ob/ می بود ولی نسبت جرم صفحه چربی epididymal آن نسبت به کل وزن بدن عمدتاً بزرگتر می بود (16% در مقابل 0.7% از کل وزن بدن  . این فرد عمدتاً غذای کمتری را نسبت به هم شیران لاغر خود مصرف نموده است با این حال فراوانی نسبی Firmicutes در حد (71.2%) و Bacteroidetes در حد 26.1% نسبت به دیگر حیوانات oblob مشابه بود و این میرساند که تغییرات در نشان دادن این گونه تقسیمات نمی تواند بطور ساده برای اختلافات در مصرف غذا یا کل وزن بدن نسبت داده شود.
آگهی: سهم ساختار جمعیتی برای موجودات زنده ریز بینی روده برای موشهای فربه.
در مجموع اینگونه نتایج نشان دهنده آن هستند که روند توسعه فربهی در موشها می تواند اثرگذار روی فراوانی نسبی تقسیمات عمده باکتریایی روده مشتق شده از یک تلقیح مادری باشد. مکانیزمهای مسئول برای هدایت شدن اینگونه تغییرات در تنوع میکروبی باقی مانده اند که باید تعریف شوند گرچه اثرات سطح تقسیم بندی وسیع در یک واکنش ایمنی در مقابل باکتریها نوعی نیست. موشهای فربه برای جذب انرژی از غذا مهارت بیشتری دارند تا جانوران لاغر. تغییرات مشاهده شده در ساختار جامعه درون موجودات زنده ریزبینی روده در حیوانات می توانند نشاندهنده یک عامل سهیم شونده ناشناخته شده برای الگوی منفک سازی مصرف آنها باشد. در حیوانات اهلی، آنتی بیوتیک ها بطور معمول برای افزایش دادن استعداد تبدیل شدن مواد تغذیه ای به یک قسم رژیم در بدن آنها مورد استفاده واقع می شوند گرچه تاثیر این گونه آنتی بیوتیک ها در اکولوژی میکروبی روده با بررسی های انجام شده فیلوژنتیک در طیف وسیعی از مولکول ها هنوز شناخته نشده است.
تا این تاریخ ، 73 ژنوم از اعضای Firmicutes بطور کامل یا قسمتی توالی شده اند. بیشترین Firmicutes توالی شده در طبقه بندی Bacillus قرار دارند که در انسان یا در موجودات زنده ریز بینی روده موش کمیاب هستند و هیچکدام یک عضو از طبقه Clostridium x17 نیستند که دارای بیشترین نمایندگی های فراوانی از این تقسیم بندی در روده های موشها و انسانها می باشد. از این رو نسبت های فیزیولوژیکی از Firmicutes برای اکوسیستم روده و جداسازی مواد تغذیه ای روشن نیستند. نسبت افزایش یافته Firmicutes به Bacteroidetes در موشهای فربه می تواند کمکی باشد در جهت پیشبرد adiposity و یا ....
بطور متناوب می تواند کمکی باشد در جهت نشاندادن یک واکنش پذیرفته شده میانجی شده روی میزبان برای محدود نمودن جذب یا ذخیره شدن انرژی (مثلاً بواسطه کاهش دادن ظرفیت در جهت تخمیر شدن پلی ساکاریدها). یک راه برای نشان دادن این سؤال می تواند از روی مقایسه شدن محتوای ژن در موجودات زنده ریز بینی روده کور غنی شده با Firmicutes در موشهای فربه و با موجودات زنده ریز بینی غنی شده با Bacteroidetes برای موشهای لاغر و دیگر نوزادان عنوان شود که این کار با استفاده بودن از یک روش متاژنومیک انجام می پذیرد.
نتایج باید فراهم آورنده بینش های جدیدی درباره آنچه باشد که متابولیت ها در آن سهیم هستند و برای میزبان و بواسطه این گونه جوامع پیشرفته بر حسب تقسیم بندی فراهم میاید و اینکه چگونه تغییرات در نشان دادن عمل تقسیم بندی می تواند تاثیر گذار روی تعادل حیاتی انرژی باشد. این ایده که تنوع میکروبی روده مرتبط است با فربهی نیاز به یک کنکاش در انسان دارد زیرا ممکن است راهکارهای درمانی جدیدی را برای این تهدید گشترده جهانی در حای رشد برای سلامت ما داشتند باشد.
تنوع باکتریها در روده موشهای –A C57BL/6 درخت فیلوژنتیک 5088 توالی 165 rRNA  مرتبط به روه موشها که در این مطالعه گزارش گردیده و 11831 توالی 165rRNA مرتبط به روده انسان از رفرنس 11.
اطلاعات مربوط به باکتری ها از میزبانان پستانداران با استفاده از همان 165 راه انداز هدایت کننده rRNA و تعداد گردش های PCR جمع آوری شده است. نمودار ستونی نشاندهنده 15% اختلاف در توالی است. –B درخت فیلوژنتیک باکتری ها بیانگر تقسیمات ذکر شده است. تقسیمات معلوم شده در این مطالعه توسط نماد موش نشانداده شده. تقسیمات معلوم شده در یک بررسی وسیع از موجودات زنده ریز بینی کلنی شده انسان توسط نماد سر انسان نشان داده شده است. H بیانگر تقسیمات اضافی است که در موجودات زنده ریزبینی موضوع انسان آنطور که در ثبت های Gen Bank آمده نمایان می گردد.
تقسیمات غالب در موشها و حیوانات به رنگ قرمز و تقسیمات کمیاب به رنگ آبی و تقسیمات آشکار نشده به رنگ سیاه هستند. ستون نشان دهنده تغییرات در نوکلئدها است (c) حداکثر درخت کم هزینه نشاندهنده taxa از cyanobucterca است که به رنگ سبز می باشد  و شامل توالی های کلرورپلاست از او کاریوت ها می گردد. توالی های آشکار گشته در مجاریهای روده- معده در حیوانات به رنگ قهوه ای هستند و آنهایی که در دیگر محیط ها آشکار شده اند به رنگ ارغوانی هستند (برای اطلاعات بیشتر درباره taxa بکار رفته شده در ساختار و ریشه ولی نه آنهایی که در اینجا نشان داده شده اند رجوع شود به روش های حمایتی- گره های حاصل داخل درخت ها حمایت شده هستند ) مقادیر bootstrap  و احتمالات بعدی  هستند که با مربعهای پر شده نشان داده شده اند. BT/BPP به طور صریح برای گره اصلی بیان شده است. ستون نشاندهنده 0.1 جانشین نوکلئوتید در جایگاه است.
اثرات خویشاوندی و فربهی در اکولوژی میکروبی روده (A) روش گروه زوج بی وزن با میانگین حسابی درخت (UPGMA) بر اساس اختلافات در زوج بین جوامع میکروبی روده در هر موش (سنجش Unifrac بر اساس توالی های 5.88) رنگ آبی تیره مادر 1 و فرزند (M1)، رنگ صورتی مادر 2 و فرزند، رنگ آبی روشن M3 و فرزند مادران 1 و 3 هم شیران فرزندان مختلف هستند. مادر 2 دارای دو فرزند متوالی (M2B , M2A) است. تمام گره ها نیرومند و با توجه به موشهای خاص هستند. (و مقادیر حاصل از قلمتراشی  برای تمام گره ها است که نشاندهنده درصد زمانی است که گره در زمانی که یک موش انتخاب شده بطور تصادفی از ماتریس فاصله برای n=1000 همانند سازی نقل مکان پیدا می کند وجود داشته است) گره هایی که بواسطه یک مربع نشان داده شده اند در قبال توالی ها نیرومند هستند (مقادیر قلمتراشی  نشاندهنده دفعاتی است که گره در زمانی که 200 توالی بطور تصادفی از هر موش برای n=1000 همانند سازی انتخاب گردیده وجود داشته که این به جز موشهایی است که ) هستند و توالی های  دارند، (B) شباهت جامعه بین موجودات زنده ریزبینی در موش یا موشهای زوج متعلق به خانواده های مختلف  و همان خانواده (=fam) هستند و فنوتیپ های مختلف (فربه یا لاغر  یا فنوتیپ های یکسان (=pheno)) می باشند.
شباهت جامعه برای taxa محاسبه گردید (تعریف شده از روی درصد هویت های توالی حفاظت شده در طیفی از 86% تا 99% باستثنای مناطق پر متغیر از ژن در قرارگیری) که این کار با استفاده از شاخص شباهت مبتنی بر فراوانی chao-Jaccard انجام پذیرفت. این شاخص برآورد شباهت جامعه ها را انجام می دهد که بر اساس احتمال (مد نظر قرار دادن پوشش جامعه) یک taxon از متعلق بودن به یک جامعه یا جامعه دیگر و یا هر دو می باشد. جوامع همانند دارای یک شاخص از مقادیری هستند که به صورت میانگین هایی برای هر طبقه بندی نشان داده می شوند. ستونهای خطا از خطاهای استاندارد هستند که بین شاخص های شباهت بین تمام زوجهای موش در هر طبقه بندی نشان داده شده اند. (C) نسبت Bacteroidetes و Firmicutes در موجودات زنده ریزبینی روده در موشهای لاغر در مقابل موشهای فربه به صورت مقادیر میانگین  هستند.
 
 




نوع مطلب : میکروبیولوژی، 
برچسب ها : ارتباط بین جمعیت میکروبی روده و چاقی،
لینک های مرتبط :
          
1392/02/11
1396/04/31 18:14
Every weekend i used to pay a visit this site, as i wish for enjoyment, as this this website conations truly nice funny stuff too.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر





آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
ابزار
Online User

چت



استخاره آنلاین با قرآن کریم

فال امروز

تعبیر خواب آنلاین

Google Pagerank, SEO tools