Molekulárně genetické metody studia mikrobiomu na myším modelu obezity

Abstract

Obezita a metabolické poruchy s ní související jsou charakterizovány specifickými změnami ve složení a funkci intestinálního mikrobiomu, který se aktivně podílí na mnoha hostitelských fyziologických procesech. Změněná střevní mikrobiální kompozice společně s genetickými predispozicemi může přispět k metabolickým poruchám hostitele. S použitím molekulárně genetických metod pro analýzu bakteriální diverzity je cílem srovnat mikrobiom trávicího traktu obézních a kontrolních myších modelů (samci C57BL/6N) za různých výživových podmínek. Použité metody jsou gelová elektroforéza v denaturačním gradientu (DGGE) s následnou sekvenací vybraných úseků (bandů) podle Sangera a Sekvenování nové generace (NGS) za využití platformy Ion Torrent. Byly analyzovány rozdíly v diverzitě střevní mikrobioty caeca a colonu v závislosti na druhu diety a zároveň byly patrné fenotypové rozdíly myších modelů. Vysokotuková dieta oproti standardní dietě zvýšila u mikrobiomu obou traktů poměr Firmicutes k Bacteroidetes, potravinové doplňky (omega-3 kyseliny) měly tendenci posunout složení mikrobiomu zpět směrem k STD dietě, výraznější změny byly pozorovány u caeca. Byly zaznamenány například rozdíly v zastoupení bakterií řádu Clostridiales a Bacteroidales, konkrétněji čeledi S24 7, Lachnospiracae nebo Prevotellaceae.

Obesity and its associated metabolic disorders are characterized by specific changes in structure and function of an intestinal microbe, which is actively involved in many of host's physiological processes. Changes of the intestinal microbial composition along with its genetic predispositions can contribute to metabolic disorders of the host. The goal of using several molecular methods for analysis bacterial diversity is to compare the digestive tract microbes of obese and control mouse models (C57BL / 6N males) under various nutritional conditions. The methods used for the analysis were DGGE followed by Sanger sequencing and next-generation sequencing (NGS) using the Ion Torrent platform. Differences in the diversity of caecum and colon microbiota were analyzed, depending on the type of diet; phenotypic differences of mouse models were also observed. The high-fat diet compared to the standard diet for the microbioms of both tracts increased Firmicutes to Bacteroidetes ratio; food supplements (omega-3 acids) had tendencies to shift the microbial composition back towards to the STD diet; more significant changes were observed in the caecum. There were differences for example in the representation of the Clostridiales and Bacteroides bacteria, more specifically in the family S24-7, Lachnospiracae or Prevotellaceae.