【摘要】 绝大多数细菌物种仍未培养，这严重限制了对其生理学、代谢能力和在环境中的作用的研究。

绝大多数细菌物种仍未培养，这严重限制了对其生理学、代谢能力和在环境中的作用的研究。RNA 转录物的高通量测序 (RNA-seq) 允许研究未培养微生物在其自然栖息地中的各种生理学。在这里，我们报告了使用 RNA-seq 来表征来自药用水蛭 Hirudo verbana 的简单肠道微生物组的宏转录组，并利用这些信息设计培养微生物组成员的培养基。表达数据表明，最丰富但未培养的共生体 Rikenella 样细菌以发酵的硫酸化和唾液酸化粘蛋白聚糖为食，导致醋酸盐的分泌。组织学染色与沿作物上皮存在硫酸化和唾液酸化粘蛋白一致。第二个主要共生体维罗单胞菌在两种不同的微环境中生长，预计会利用醋酸盐或碳水化合物。基于宏转录组，设计了一种含有粘蛋白的培养基，从而能够培养类 Rikenella 细菌。元转录组揭示了原位微生物代谢，并为指导未培养微生物的培养提供了关键线索。通过选择所需生物体快速增殖的条件并专注于编码水解酶、结合蛋白和转运蛋白的高表达基因，人们可以确定生物体的营养偏好并设计培养基。重要性 地球上的原核生物数量估计超过 10(30) 个细胞，其中绝大多数已经逃避培养，因此很难调查它们的生态、医学和工业相关性。将基于 RNA 转录本 (RNA-seq) 高通量测序的转录组学应用于自然环境中的微生物，可以让研究人员深入了解它们在最佳生长条件下的生理机能。我们利用 RNA-seq 来了解更多关于未培养和培养的共生体的信息，这些共生体构成了药用水蛭的相对简单的消化道微生物组。表达数据揭示了高度表达的水解酶和转运蛋白，为设计能够分离以前未培养的 Rikenella 样共生体的培养基提供了关键线索。这种定向培养方法将通过促进基因组测序、生理表征和以前未培养微生物的遗传操作，极大地帮助旨在了解未培养微生物的努力，包括有益的共生体、病原体和生态相关微生物。

 

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