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Culture-independent phylogenetic analysis of the faecal flora of the rat

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Abstract:

The dominant faecal flora of the rat was determined using randomly cloned 16S rDNA comparative sequence analysis. A total of 109 near full-length 16S rDNA clones were sequenced, representing 69 unique 16S rRNA phylotypes or operational taxonomic units (OTUs). Estimates of species richness indicated that approximately 338 species were present in the faeces, suggesting that only 20% of species were identified. Only two of 39 Gram-negative clones aligned with previously cultured species, the remainder fell into a separate lineage within the Bacteroides–Cytophaga phylum. Several clones within this new group were related to 16S rDNA sequences previously identified from mouse faeces. Lactobacilli were the most abundant Gram-positive species, representing 23% of the total clones but only 7% of OTUs. The remaining Gram-positive clones were distributed among the Clostridium coccoides group (9%), the Clostridium leptum subgroup (18%), and throughout the low GC Gram-positive bacteria (13%). The majority of OTUs (63/69 or 91%) were less than 97% homologous to previously cultured bacteria. Faecal samples were also cultured using a variety of anaerobic media. With the exception of the lactobacilli, the cultured isolates demonstrated low species diversity and poorly reflected the population, as defined through comparative sequence analysis.Key words: rat, faeces, 16S rDNA, phylogenetic, cultured bacteria.

Nous avons déterminé la flore fécale dominante du rat par clonage aléatoire de l'ADNr 16S suivi par une analyse comparative des séquences. Un total de 109 clones 16S ADNr presque complets ont été séquencés, représentant 69 phylotypes ARNr ou unités taxonomiques opérationnelles (UTO) uniques. Les estimations de la richesse en espèces ont indiqué qu'environ 338 espèces étaient présentes dans les fèces, ce qui suggère que seulement 20 % des espèces ont été identifiées. Seulement deux des 39 clones Gram-négatifs se sont alignés avec des espèces préalablement cultivées, le reste se classant dans une lignée distincte à l'intérieur de l'embranchement Bacteroides–Cytophaga. Plusieurs clones à l'intérieur de ce groupe étaient apparentés à des séquences d'ADNr 16S identifiés préalablement dans des fèces de souris. Les lactobacilles représentaient l'espèce la plus abondante de Gram-postitifs avec 23 % des clones totaux, mais seulement 7 % des UTO. Les clones Gram-postitifs restants ont été distribués parmi le groupe Clostridium coccoides (9 %), le sous-groupe Clostridium leptum (18 %), et chez les bactéries Gram-postitives à bas GC (13 %). La majorité des UTO (63/69 ou 91 %) avaient une homologie inférieure à 97 % par rapport à des bactéries cultivées antérieurement. Des échantillons fécaux ont également été cultivés à l'aide d'une variété de milieux anaérobies. À l'exception des lactobacilles, les isolats cultivés ont démontré une faible diversité des espèces et ont mal reflété la population tel que définie par l'analyse comparative des séquences.Mots clés : rat, fèces, ADNr 16S, phylogénétique, bactéries cultivées.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2003

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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nrc/cjm/2003/00000049/00000010/art00003
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