Analysis of association between fecal and oral microbiome and host genomic characteristics using purebred dogs

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21171
• Project/Area Number (Other): 18H06034 (2018)
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund (2019); Single-year Grants (2018)
• Review Section: 0605:Veterinary medical science, animal science, and related fields
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research (2019); Azabu University (2018)
• Principal Investigator: Mizukami Keijiro 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (20727721)
• Project Period (FY): 2018-08-24 – 2020-03-31
• Keywords: 細菌叢解析 / 加齢性変化 / 腸内細菌 / ゲノムワイド関連解析

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to identify host’s genomic region associated with fecal and oral microbiome using 53 purebred Shiba dogs.
Fist, we analyzed changes in fecal microbiome based on general characteristics, and revealed fecal microbiome changes depending on aging in dogs.
Next, we analyzed the association between fecal and oral microbiome and genetic characteristics using genome-wide association study incorporating with age information. As a result, some bacteria showed association with single nucleotide polymorphisms, suggesting that some genomic regions in dogs would have effect on the abundance of specific bacteria in feces and oral. Reproductive experiments and the subsequent functional analyses are required in order to confirm these association.

Free Research Field

獣医遺伝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生体の細菌叢は様々な疾患と関係しており、その重要性が益々注目されている。近年、細菌叢構成の変化に宿主の遺伝的素因も影響することが報告され、より正確な細菌叢の解釈には遺伝的背景が重要であると考えられている。
今回我々は、同一環境下の純血種犬の特性を利用し、少数検体を用いて細菌叢の特徴とそれに関連する遺伝的特徴の同定を試みた。その成果の一つとしてイヌの腸内細菌叢が年齢により変化すること明らかにし、細菌叢研究における年齢情報の重要性を確認した。さらに、特定の細菌の量と関連する宿主のゲノム領域を同定したため、これらの細菌や領域の詳細な解析によって、今後の細菌叢研究に有益な知見が得ることが可能となった。