近日，在《Microbiome》发表论文“The host genotype actively shapes its microbiome across generations in laboratory mice，该从两种代表性野生型 C57BL6/J 和 BALB/c 中收集了双细胞期胚胎，并将两种基因型胚胎的混合物转移到杂交受体小鼠中，在出生时接种相同的微生物组，观察其遗传现象。
研究背景
微生物组极大地影响健康和福祉。从进化的角度来看，一个宿主仅依赖偶然性来将其微生物群落传给后代是值得怀疑的。然而，目前的文献仅提供了有限的证据来支持两种替代假设：宿主遗传因素积极塑造微生物群落，或是微生物母系遗传的传递。
研究内容
这篇文章主要描述了一个实验研究，旨在探讨宿主基因型和母系遗产对小鼠肠道和皮肤微生物组的影响。使用了三种小鼠品系：C57BL/6 J (B6J)、BALB/c (C)和它们的F1杂交B6CF1 (RM)。从B6J和C品系获取两细胞期胚胎，并将这些胚胎转移到B6CF1受体小鼠中，以确保后代在出生时被相同的微生物组接种。收集了15周龄小鼠的血液和粪便样本，用于分析血清、皮肤和肠道微生物组。样本经过DNA提取和量化，然后进行16S rRNA基因测序。通过16S rRNA基因测序分析了肠道和皮肤微生物组的组成。使用QIIME2等生物信息学工具进行数据质量控制、特征表生成、分类学注释和差异丰度分析。对微生物组数据进行了alpha和beta多样性分析，以及差异丰度分析，以确定宿主基因型和母系遗产对微生物组的影响。对小鼠血清样本进行了GC-MS代谢物分析，以探究宿主基因型和肠道微生物组之间的相互作用。发现宿主基因型对肠道微生物组的影响超过了母系遗产。在第一代后代中，母系遗产对微生物组有影响，但在随后的代中，这种影响减弱。环境因素对微生物组的影响可能超过了宿主基因型和母系遗产的影响。宿主基因型在塑造肠道微生物组方面起主导作用。母系遗产在第一代后代中对微生物组有影响，但这种影响在随后的代中逐渐减弱。环境因素对微生物组的构成有显著影响，尤其是在皮肤微生物组中。
图1. 实验设计：宿主基因型在实验室小鼠中跨代积极塑造其微生物组
结论与意义：
通讯作者
Stefan Janssen ，德国吉森市Justus Liebig大学算法生物信息学领域的教授。研究方向涉及开发和应用算法来解决生物信息学中的复杂问题，结合计算机科学、生物学和信息工程来分析和解释生物数据的跨学科领域。算法生物信息学是现代生物研究中的关键领域，它处理设计高效算法和计算方法来处理和理解由高通量技术（如基因组测序、蛋白质组学和代谢组学）生成的大量生物数据。
