Culture et séquençage de membres du microbiome ruminal de la collection Hungate1000

Il est important de comprendre les fonctions biologiques exercées par les microorganismes du rumen pour réduire la production de gaz à effet de serre par les ruminants et améliorer l’efficacité de leur production. Afin de mieux comprendre la biologie des microorganismes du rumen, nous avons lancé une initiative mondiale intitulée « The Hungate 1000 Project » pour cultiver un vaste éventail de bactéries, d’archées et de champignons du rumen et caractériser génomiquement les cultures isolées. Cet article est le point culminant de ces efforts et présente 410 bactéries et archées cultivées, ainsi que leur génome de référence, représentant toutes les familles d’archées et de bactéries cultivées associées au rumen. Nous avons évalué la décomposition des polysaccharides, la production d’acides gras à chaîne courte et les voies de méthanogenèse, et nous avons attribué des taxons spécifiques à des fonctions. Au total, 336 organismes étaient présents dans les ensembles de données métagénomiques du rumen et 134, dans les ensembles de données sur le microbiome intestinal humain. La comparaison avec le microbiome humain a révélé un enrichissement spécifique du rumen pour les gènes codant la synthèse de novo de la vitamine B12, une évolution continue par perte de gènes et une transmission verticale possible du microbiome ruminal en raison de la sous-représentation des marqueurs de stress environnemental. Nous estimons que notre génome Hungate représente ∼ 75 % des taxons de bactéries et d’archées (au niveau du genre) présents dans le rumen. Ces données constituent une ressource précieuse pour les chercheurs actuels et futurs qui étudient le microbiome du rumen et serviront de plateforme pour orienter les efforts futurs vers l’augmentation de la cultivabilité du microbiome ruminal.