【摘 要】
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动物双歧杆菌乳亚种（Bifidobacterium animalis subsp.lactis）常作为益生菌用于功能性食品,具有广泛的应用前景和较高的经济价值。本研究以具有优良益生特性的2株动物双歧杆菌乳亚种Probio-M8与V9为研究对象,在全基因组、甲基化组及转录组水平解析动物双歧杆菌乳亚种Probio-M8与V9的基因型与碳水化合物代谢表型之间的内在联系。主要研究结果如下:（1）通过比较基
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动物双歧杆菌乳亚种（Bifidobacterium animalis subsp.lactis）常作为益生菌用于功能性食品,具有广泛的应用前景和较高的经济价值。本研究以具有优良益生特性的2株动物双歧杆菌乳亚种Probio-M8与V9为研究对象,在全基因组、甲基化组及转录组水平解析动物双歧杆菌乳亚种Probio-M8与V9的基因型与碳水化合物代谢表型之间的内在联系。主要研究结果如下:（1）通过比较基因组学分析发现,动物双歧杆菌乳亚种Probio-M8与V9在基因组上仅有22个SNP,显示两株菌基因组差异较小,遗传背景相似。菌株Probio-M8与V9具有一致的限制性修饰酶和碳水化合物活性酶,API 50CHL糖发酵结果发现两株菌对L-阿拉伯糖（LARA）、D-木糖（DXYL）、甘露醇（MAN）、D-松三糖（MLZ）及D-塔格糖（TAG）的利用情况存在差异。（2）动物双歧杆菌乳亚种Probio-M8与V9的基因组中共检测到m6A和m4C两种类型的DNA甲基化修饰。其中m6A平均甲基化水平高达97%以上,而m4C低于26%。Probio-M8与V9基因组中共鉴定到3种甲基化motif基序,并且甲基化发生的位置和甲基化基因的功能存在差异。甲基化基因在碳水化合物转运与代谢功能存在显著差异。L-阿拉伯糖异构酶基因ara A的甲基化同样存在显著差异,其中Probio-M8仅存在三个m6A甲基化基序,而V9却存在5个m6A甲基化基序和2个m4C甲基化基序。推测上述差异可能会导致菌株Probio-M8与V9对L-阿拉伯糖的代谢存在差异。（3）以L-阿拉伯糖作为唯一碳源的验证实验发现,在24 h时Probio-M8与V9均不利用L-阿拉伯糖,V9在34 h时开始利用L-阿拉伯糖,而Probio-M8仍然不利用。基于该时间点转录组分析发现,相较于动物双歧杆菌乳酸亚种Probio-M8,V9的MFS转运蛋白家族和ABC转运蛋白家族发生显著高表达（P＜0.05）,而L-阿拉伯糖代谢酶基因ara A在转录过程中并未高表达（P＞0.05）。表明MFS转运蛋白家族和ABC转运蛋白家族相关基因的甲基化差异可能是导致菌株Probio-M8与V9对L-阿拉伯糖利用存在差异的主要原因。综上所述,本研究从基因组学、甲基化组学及转录组学的水平揭示动物双歧杆菌乳亚种菌株Probio-M8与V9的碳水化合物代谢能力可能受基因的甲基化所调控。为进一步深入解析动物双歧杆菌乳亚种Probio-M8和V9碳水化合物代谢提供基础数据。
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