Food Frontiers-顶刊综述：乳酸菌群体和功能基因组学的全面阐释

时间：2024-01-11 来源：菌菌有约作者：小菌君浏览次数：1333

乳酸菌基因组学的研究逐渐成为一个热点，特别是在与其工业和临床特征相关的代谢潜力方面，为生物技术的发展和食品应用提供了技术支撑。基于基因组学和生物信息学的研究也为在种群基因组学水平上进一步阐明这一重要微生物群的遗传特征和形成机制提供了理论基础。近日，内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室在《Food Frontiers》（Q2, IF:9.9）杂志发表题为“Population and functional genomics of
lactic acid bacteria, an important group of food microorganism: Current knowledge, challenges, and perspectives”的综述性论文。

该论文重点概述乳酸菌的分类、遗传学、基因组适应以及基因组衰变和水平基因转移机制下的进化动态，以促进现有乳酸菌资源的应用。

内容要点

1. 乳酸菌并不是基于严格的分类学概念，而基因组学时代的迅速发展极大地促进了种群基因组学分析，明确了乳酸菌的分类。目前，全基因组已成为微生物分类的重要工具。此外，平均核苷酸同一性、单核苷酸多态性、核心基因组或全基因组多位点序列分型等可以进一步将乳酸菌的鉴定提升到菌株水平；

2. 乳酸菌的群体基因组学研究主要通过全基因组多位点序列分型和全基因组测序两种方法进行。这些分析获得了关于乳酸菌群体基因组结构、进化轨迹和遗传学的大量信息；

3. 微生物的适应性进化涉及通过突变和自然选择产生的大量遗传变化，这在乳酸菌中很常见。对于乳酸菌而言，主要进化动力是突变和水平基因转移事件，而不是重组；

4. 食物基质是与乳酸菌相互作用的特殊栖息地，同时在发酵和食物生产过程中塑造乳酸菌的基因组和生理。因此，本综述将乳酸菌基因组落脚于应用，并提出通过基因组为筛选所需食品生产特性的乳酸菌提供有用的信息；

5. 全面总结了乳酸菌群体遗传学研究面临的极大挑战。主要包括建立公共的乳酸菌基因组数据库，促进数据共享；需要深入挖掘研究相对较少的乳酸菌物种基因组信息以及识别菌株之间共同的表观遗传特征等。

读后感

乳酸菌的基因组复杂程度不尽相同，对环境的适应性也不同，最终引起乳酸菌的进化关系复杂多样。同时，不同的物种和亚种之间的进化关系不尽相同，通过对乳酸菌的基因组进行分析，可以更好地了解它们的进化历程和演化趋势，从而为今后的研究提供更准确的参考依据。

第一作者：李伟程、吴琼

通讯作者：孙志宏研究员、甘人友研究员

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/fft2.321

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