Dr. Robert J Gruninger

Chercheur

Application d'une approche multimomique au microbiome intestinal chez les bovins, à la microbiologie du rumen et à la génomique fonctionnelle des microbes du

Recherche et / ou projets en cours

Un microbiome est une communauté de microorganismes vivant dans un milieu particulier. Ces communautés peuvent être complexes et comprendre de nombreux types de microorganismes, notamment des bactéries, des archées, des champignons, des protozoaires et des virus. La communauté microbienne que l’on trouve dans l’intestin est très diversifiée et joue un rôle essentiel dans la digestion et la santé. Les ruminants (vaches, chèvres, moutons, cerfs, etc.) ont un compartiment spécialisé dans leur tractus gastro-intestinal appelé rumen, qui sert dans la digestion du matériel végétal qu’ils ingèrent. Le microbiome du rumen est responsable de la digestion efficace des glucides végétaux et de la transformation de ces sucres en acides gras volatils, qui servent de source d’énergie à l’animal. Les microorganismes du rumen sont également la principale source de protéines utilisées par les ruminants pour leur croissance. Mes recherches portent sur l’application de techniques génomiques de pointe, de la microbiologie classique et de la biochimie des protéines pour comprendre comment les microorganismes présents dans le tractus gastro-intestinal du bétail influencent la santé et la productivité de l’animal. Essentiellement, le but est d’améliorer la santé et la productivité du bétail.

Énoncés de recherches/projets

  • Mise au point d’une technologie de prétraitement pour améliorer la digestion des sous-produits végétaux.
  • Incidence du régime alimentaire sur le microbiome intestinal des ruminants.
  • Incidence des inhibiteurs de méthane dans l’alimentation animale sur le fonctionnement du microbiome du rumen.
  • Recherche et caractérisation de nouvelles enzymes de dégradation des glucides chez les microorganismes du rumen.
  • Rôle du microbiome intestinal dans la santé animale.

Prix et études

  • Doctorat en biochimie, Université de Lethbridge, 2009.
  • Baccalauréat ès sciences (avec spécialisation) en biochimie, Université de Lethbridge, 2005.

Prix et distinctions

  • Programme de mentorat du Conseil de recherches sur les bovins de boucherie (2017-2018).
  • Bourse de recherche du CRSNG pour un séjour dans un laboratoire du gouvernement (2014-2016).
  • Bourse de recherche de la Fondation Michael Smith pour la recherche en santé (2009-2012).
  • Bourse d’études supérieures du Canada du CRSNG pour des études de doctorat (2006-2009).
  • Bourse d’études supérieures du Canada du CRSNG pour des études de maîtrise (2005-2006).
  • Alberta Ingenuity Graduate Studies Award (2005-2009).
  • Bourse d’études supérieures pour le meilleur étudiant au deuxième cycle en biochimie (Top Biochemistry Graduate Award), University of Lethbridge (2005).

Principales publications

  1. Zhang, X.M., Smith, M.L., Gruninger, R.J., Kung, L., Vyas, D., Mcginn, S.M., Kindermann, M., Wang, M., Tan, Z.L., Beauchemin, K.A. (2021). Combined effects of 3-nitrooxypropanol and canola oil supplementation on methane emissions, rumen fermentation and biohydrogenation, and total tract digestibility in beef cattle. Journal of Animal Science, [online] 99(4), http://dx.doi.org/10.1093/jas/skab081

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  2. Abbott, D.W., Aasen, I.M., Beauchemin, K.A., Grondahl, F., Gruninger, R., Hayes, M., Huws, S., Kenny, D.A., Krizsan, S.J., Kirwan, S.F., Lind, V., Meyer, U., Ramin, M., Theodoridou, K., Soosten, D.V., Walsh, P.J., Waters, S., Xing, X. (2020). Seaweed and seaweed bioactives for mitigation of enteric methane: Challenges and opportunities, 10(12), 1-28. http://dx.doi.org/10.3390/ani10122432

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  3. Zhang, X.M., Gruninger, R.J., Alemu, A.W., Wang, M., Tan, Z.L., Kindermann, M., Beauchemin, K.A. (2020). 3-Nitrooxypropanol supplementation had little effect on fiber degradation and microbial colonization of forage particles when evaluated using the in situ ruminal incubation technique. Journal of Dairy Science (JDS), [online] 103(10), 8986-8997. http://dx.doi.org/10.3168/jds.2019-18077

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  4. Terry, S.A., Ribeiro, G.O., Conrad, C.C., Beauchemin, K.A., McAllister, T.A., Gruninger, R.J. (2020). Pretreatment of crop residues by ammonia fiber expansion (AFEX) alters the temporal colonization of feed in the rumen by rumen microbes. FEMS Microbiology Ecology, [online] 96(6), http://dx.doi.org/10.1093/femsec/fiaa074

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  5. Ribeiro, G.O., Gruninger, R.J., Jones, D.R., Beauchemin, K.A., Yang, W.Z., Wang, Y., Abbott, D.W., Tsang, A., McAllister, T.A. (2020). Effect of ammonia fiber expansion-treated wheat straw and a recombinant fibrolytic enzyme on rumen microbiota and fermentation parameters, total tract digestibility, and performance of lambs. Journal of Animal Science, [online] 98(5), http://dx.doi.org/10.1093/jas/skaa116

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  6. Azad, E., Derakhshani, H., Forster, R.J., Gruninger, R.J., Acharya, S., McAllister, T.A., Khafipour, E. (2019). Characterization of the rumen and fecal microbiome in bloated and non-bloated cattle grazing alfalfa pastures and subjected to bloat prevention strategies. Scientific Reports, [online] 9(1), http://dx.doi.org/10.1038/s41598-019-41017-3

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  7. Terry, S.A., Ribeiro, G.O., Gruninger, R.J., Chaves, A.V., Beauchemin, K.A., Okine, E., McAllister, T.A. (2019). A Pine Enhanced Biochar Does Not Decrease Enteric CH4 Emissions, but Alters the Rumen Microbiota. Frontiers in Veterinary Science, [online] 6 http://dx.doi.org/10.3389/fvets.2019.00308

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  8. Gruninger, R.J., Ribeiro, G.O., Cameron, A., McAllister, T.A. (2019). Invited review: Application of meta-omics to understand the dynamic nature of the rumen microbiome and how it responds to diet in ruminants, 13(9), 1843-1854. http://dx.doi.org/10.1017/S1751731119000752

    2019 - Consulter les détails de la publication

  9. Huws, S.A., Creevey, C.J., Oyama, L.B., Mizrahi, I., Denman, S.E., Popova, M., Muñoz-Tamayo, R., Forano, E., Waters, S.M., Hess, M., Tapio, I., Smidt, H., Krizsan, S.J., Yáñez-Ruiz, D.R., Belanche, A., Guan, L., Gruninger, R.J., McAllister, T.A., Newbold, C.J., Roehe, R., Dewhurst, R.J., Snelling, T.J., Watson, M., Suen, G., Hart, E.H., Kingston-Smith, A.H., Scollan, N.D., Do Prado, R.M., Pilau, E.J., Mantovani, H.C., Attwood, G.T., Edwards, J.E., McEwan, N.R., Morrisson, S., Mayorga, O.L., Elliott, C., Morgavi, D.P. (2018). Addressing global ruminant agricultural challenges through understanding the rumen microbiome: Past, present, and future, 9(SEP), http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2018.02161

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  10. Terry, S.A., Ribeiro, G.d.O., Gruninger, R.J., Hunerberg, M., Ping, S., Chaves, A.V., Burlet, J., Beauchemin, K.A., McAllister, T.A. (2018). Effect of humic substances on rumen fermentation, nutrient digestibility, methane emissions, and rumen microbiota in beef heifers. Journal of Animal Science, [online] 96(9), 3863-3877. http://dx.doi.org/10.1093/jas/sky265

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  11. Gruninger, R.J., Nguyen, T.T.M., Reid, I.D., Yanke, J.L., Wang, P., Abbott, D.W., Tsang, A., McAllister, T. (2018). Application of transcriptomics to compare the carbohydrate active enzymes that are expressed by diverse genera of anaerobic fungi to degrade plant cell wall carbohydrates, 9(JUL), http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2018.01581

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  12. Seshadri, R., Leahy, S.C., Attwood, G.T., Teh, K.H., Lambie, S.C., Cookson, A.L., Eloe-Fadrosh, E.A., Pavlopoulos, G.A., Hadjithomas, M., Varghese, N.J., Paez-Espino, D., Perry, R., Henderson, G., Creevey, C.J., Terrapon, N., Lapebie, P., Drula, E., Lombard, V., Rubin, E., Kyrpides, N.C., Henrissat, B., Woyke, T., Ivanova, N.N., Kelly, W.J., Palevic, N., Janssen, P.H., Ronimus, R.S., Noel, S., Soni, P., Reilly, K., Atherly, T., Ziemer, C., Wright, A., Ishaq, S., Cotta, S., Thompson, S., Crosley, K., McKain, S., Wallace, R.J., Flint, H.J., Martin, J.C., Forster, R.J., Gruninger, R.J., McAllister, T., Gilbert, R., Ouwerkerk, R.J., Klieve, R.J., Jassim, R.A., Denman, S., McSweeney, C., Rosewarne, S., Koike, S., Kobayashi, Y., Mitsumori, M., Shinkai, T., Cravero, S., Cerón Cucchi, T. (2018). Cultivation and sequencing of rumen microbiome members from the Hungate1000 Collection, 36(4), 359-367. http://dx.doi.org/10.1038/nbt.4110

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  13. Cameron, A., Klima, C.L., Ha, R., Gruninger, R.J., Zaheer, R., McAllister, T.A. (2018). A novel aadA aminoglycoside resistance gene in bovine and porcine pathogens. mSphere, [online] 3(1), http://dx.doi.org/10.1128/MSPHERE.00568-17

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  14. Nkemka, V.N., Gilroyed, B.H., Yanke, L.J., Gruninger, R.J., Vedres, D.D., McAllister, T.A., et Hao, X. (2015). « Bioaugmentation with an anaerobic fungus in a two-stage process for biohydrogen and biogas production using corn silage and cattail. », Bioresource Technology, 185, p. 79-88. doi : 10.1016/j.biortech.2015.02.100

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  15. Badhan, A., Wang, Y., Gruninger, R.J., Patton, D., Powlowski, J., Tsang, A., et McAllister, T.A. (2015). « Improvement in saccharification yield of mixed rumen enzymes by identification of recalcitrant cell wall constituents using enzyme fingerprinting. », BioMed Research International, 2015(Article number 562952). doi : 10.1155/2015/562952

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  16. Gruninger, R.J., Thibault, J.-N., Capeness, M.J., Till, R., Mosimann, S.C., Sockett, R.E., Selinger, L.B., et Lovering, A.L. (2014). « Structural and biochemical analysis of a unique phosphatase from Bdellovibrio bacteriovorus reveals its structural and functional relationship with the protein tyrosine phosphatase class of phytase. », PLoS ONE, 9(4: e94403). doi : 10.1371/journal.pone.0094403

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  17. Gruninger, R.J., Sensen, C.W., Forster, R.J., et McAllister, T.A. (2014). « Diversity of rumen bacteria in Canadian Cervids. », PLoS ONE, 9(2: Article e89682). doi : 10.1371/journal.pone.0089682

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  18. Gruninger, R.J., Gong, X., Forster, R.J., et McAllister, T.A. (2013). « Biochemical and kinetic characterization of the multifunctional β-glucosidase/β-xylosidase/α-arabinosidase, Bgxa1. », Applied Microbiology and Biotechnology, 98(7), p. 3003-3012. doi : 10.1007/s00253-013-5191-4

    2014 - Consulter les détails de la publication

  19. Gruninger, RJ., Puniya, A.K., Callaghan, T.M., Edwards, J.E., Youssef, N., Dagar, S.S., Fliegerova, K., Griffith, G.W., Forster, R.J., Tsang, A., McAllister, T.A., et Elshahed, M.S. (2014). « Anaerobic fungi (phylum Neocallimastigomycota): Advances in understanding their taxonomy, life cycle, ecology, role and biotechnological potential. », FEMS Microbiology Ecology, 90(1), p. 1-17. doi : 10.1111/1574-6941.12383

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  20. Gong, X., Gruniniger, R.J., Forster, R.J., Teather, R.M., et McAllister, T.A. (2013). « Biochemical analysis of a highly specific, pH stable xylanase gene identified from a bovine rumen-derived metagenomic library. », Applied Microbiology and Biotechnology, 97(6), p. 2423-2431. doi : 10.1007/s00253-012-4088-y

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