16S 앰플리콘 시퀀싱 기반 한라마 출생시와 이유기의 분변 미생물 비교 분석 (Comparison of Fecal Microbiota between Birth and Weaning of Halla Horses Using 16S rRNA Gene Amplicon Sequencing)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 32권 / 12호 / 1005 ~ 1012페이지
· 저자명 : 이종안, 강용준, 최재영, 신상민, 신문철

초록

본 연구는 한라마 출생시와 이유기의 분변 미생물 조성과 다양성 차이에 대해 16S 앰플리콘시퀀싱 데이터 분석을 통해 수행하였다. 출생시에 Proteobacteria (35.7%)가, 이유기에는 Firmicutes (45.6%)가 문 수준에서 가장 우점하는 미생물로 확인되었다. 속 수준에서는 출생시에 Escherichia (19.7%), Clostridium (14.0%)가 우점종으로 관측되었으며, 이유기에는 Fibrobacter (6.6%)가 가장 높게 분포하고 있었다. 다양성(α-diversity) 분석 결과 이유기에 풍부도와 균등도 지표들이 통계적으로 유의한 수준에서 높게 나타났다. PCoA 분석을 수행한 결과 출생시와 이유기 미생물 군집 특성(β-diversity)은 속 수준과 종 수준에서 두개의 그룹으로 명확히 구분되었다. 미생물 분포에 대한 통계적 유의성 검증을 위해 세 가지 Jensen-Shannon, Bray-Curtis, Unifrac의 distance metric를 이용해 PERMANOVA 분석을 수행한 결과 통계적 유의성(q<0.001)을 보이며 조성 차이가 있었다. 출생시와 이유기 특성을 대표하는 미생물 마커 선발을 위해 LEfSe 분석을 수행하였다. 속 수준에서 출생시에 장내 질환을 유발할 가능성이 있는 Escherichia, Bacteroides, Clostridium, Methylobacterium 등이 우점하였으며, 이유기에는 섬유소 분해에 관여하는 Fibrobacter가 상대적으로 많이 분포하였다. 본 연구를 통해 승용마로 가치가 높은 한라마의 출생시와 이유기의 미생물 조성 및 다양성 차이에 대한 결과를 제시하였으며 성장단계별 질병예방 및 영양소 흡수에 관여하는 미생물 구명을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

영어초록

This study was conducted to investigate the taxonomic composition and diversity of fecal microbiota between birth and weaning stages of Halla horses using 16S rRNA gene amplicon sequencing analysis. Proteobacteria (35.7%) and Firmicutes (45.6%) were identified as the most common phylum in birth and weaning, respectively. Escherichia (19.7%) and Clostridium (14.0%) were observed as the most dominant genus in birth, and Fibrobacter (6.6%) was the highest in weaning. The results of α-diversity showed that the richness and evenness in microbial communities were statistically significant (p<0.001) in birth and weaning. The results of β-diversity indicated that the birth and weaning stages were clearly divided into two groups at the genus and species levels. Permutational multivariate analysis of variance (PERMANOVA) showed that the microbiota composition differences between birth and weaning were statistically significant (q<0.001). A linear discriminant analysis effect (LEfSe) was performed to select taxonomic makers between the birth and weaning stages. On the genus level, Escherichia, Bacteroides, Clostridium, and Methylobacterium were relatively abundant at birth, whereas Fibrobacter was more abundant at weaning. We expect that this research can be utilized as basic data in the identification of microbial communities involved in disease prevention and nutrient absorption in Halla horses.

참고자료

· 없음