Published March 11, 2014
| Version v1
Publication
Open
Characterization of Intestinal Bacteria in Wild and Domesticated Adult Black Tiger Shrimp (Penaeus monodon)
Creators
- 1. National Center for Genetic Engineering and Biotechnology
Description
The black tiger shrimp (Penaeus monodon) is a marine crustacean of economic importance in the world market. To ensure sustainability of the shrimp industry, production capacity and disease outbreak prevention must be improved. Understanding healthy microbial balance inside the shrimp intestine can provide an initial step toward better farming practice and probiotic applications. In this study, we employed a barcode pyrosequencing analysis of V3-4 regions of 16S rRNA genes to examine intestinal bacteria communities in wild-caught and domesticated P. monodon broodstock. Shrimp faeces were removed from intestines prior to further analysis in attempt to identify mucosal bacterial population. Five phyla, Actinobacteria, Fusobacteria, Proteobacteria, Firmicutes and Bacteroidetes, were found in all shrimp from both wild and domesticated environments. The operational taxonomic unit (OTU) was assigned at 97% sequence identity, and our pyrosequencing results identified 18 OTUs commonly found in both groups. Sequences of the shared OTUs were similar to bacteria in three phyla, namely i) Proteobacteria (Vibrio, Photobacterium, Novosphingobium, Pseudomonas, Sphingomonas and Undibacterium), ii) Firmicutes (Fusibacter), and iii) Bacteroidetes (Cloacibacterium). The shared bacterial members in P. monodon from two different habitats provide evidence that the internal environments within the host shrimp also exerts selective pressure on bacterial members. Intestinal bacterial profiles were compared using denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). The sequences from DGGE bands were similar to those of Vibrio and Photobacterium in all shrimp, consistent with pyrosequencing results. This work provides the first comprehensive report on bacterial populations in the intestine of adult black tiger shrimp and reveals some similar bacterial members between the intestine of wild-caught and domesticated shrimp.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
روبيان النمر الأسود (Penaeus monodon) هو قشريات بحرية ذات أهمية اقتصادية في السوق العالمية. لضمان استدامة صناعة الروبيان، يجب تحسين القدرة الإنتاجية والوقاية من تفشي الأمراض. يمكن أن يوفر فهم التوازن الميكروبي الصحي داخل أمعاء الروبيان خطوة أولية نحو ممارسة زراعية أفضل وتطبيقات بروبيوتيك. في هذه الدراسة، استخدمنا تحليل التسلسل الحراري للباركود لمناطق V3 -4 من جينات 16S rRNA لفحص مجتمعات البكتيريا المعوية في حضانة P. monodon البرية والمستأنسة. تمت إزالة براز الجمبري من الأمعاء قبل إجراء مزيد من التحليل في محاولة لتحديد البكتيريا المخاطية. تم العثور على خمس شُعَب، بكتيريا شعاعية، بكتيريا مغزلية، بكتيريا بروتيوبكتيريا، Firmicutes و Bacteroidetes، في جميع الروبيان من كل من البيئات البرية والمستأنسة. تم تعيين وحدة التصنيف التشغيلية (OTU) بهوية تسلسل 97 ٪، وحددت نتائج التسلسل الحراري لدينا 18 وحدة OTU موجودة بشكل شائع في كلتا المجموعتين. كانت تسلسلات الوحدات العلاجية الخارجية المشتركة مماثلة للبكتيريا في ثلاث شُعب، وهي: 1) البكتيريا البروتينية (الضمة، والبكتيريا الضوئية، والنوفوسفينجوبيوم، والزائفة، وسفينغوموناس، ونديباكتيريوم)، 2) المثبتات (Fusibacter)، و 3) البكتيريا (Cloacibacterium). توفر الأعضاء البكتيرية المشتركة في P. monodon من بيئتين مختلفتين دليلًا على أن البيئات الداخلية داخل الروبيان المضيف تمارس أيضًا ضغطًا انتقائيًا على الأعضاء البكتيرية. تمت مقارنة التشكيلات البكتيرية المعوية باستخدام الرحلان الكهربائي الهلامي المتدرج (DGGE). كانت التسلسلات من نطاقات DGGE مماثلة لتسلسلات Vibrio و Photobacterium في جميع الروبيان، بما يتفق مع نتائج التسلسل الحراري. يقدم هذا العمل أول تقرير شامل عن التجمعات البكتيرية في أمعاء روبيان النمر الأسود البالغ ويكشف عن بعض العناصر البكتيرية المماثلة بين أمعاء الروبيان البري والروبيان المستأنس.Translated Description (French)
La crevette tigrée noire (Penaeus monodon) est un crustacé marin d'importance économique sur le marché mondial. Pour assurer la durabilité de l'industrie de la crevette, la capacité de production et la prévention des épidémies doivent être améliorées. Comprendre l'équilibre microbien sain à l'intérieur de l'intestin des crevettes peut constituer une première étape vers de meilleures pratiques agricoles et applications probiotiques. Dans cette étude, nous avons utilisé une analyse par pyroséquençage de code-barres des régions V3-4 des gènes de l'ARNr 16S pour examiner les communautés de bactéries intestinales chez les géniteurs de P. monodon capturés à l'état sauvage et domestiqués. Les excréments de crevettes ont été retirés des intestins avant une analyse plus approfondie dans le but d'identifier la population bactérienne des muqueuses. Cinq phylums, Actinobacteria, Fusobacteria, Proteobacteria, Firmicutes et Bacteroidetes, ont été trouvés dans toutes les crevettes des environnements sauvages et domestiques. L'unité taxonomique opérationnelle (OTU) a été assignée à 97% d'identité de séquence, et nos résultats de pyroséquençage ont identifié 18 OTU couramment trouvés dans les deux groupes. Les séquences des OTU partagées étaient similaires aux bactéries dans trois phylums, à savoir i) Proteobacteria (Vibrio, Photobacterium, Novosphingobium, Pseudomonas, Sphingomonas et Undibacterium), ii) Firmicutes (Fusibacter) et iii) Bacteroidetes (Cloacibacterium). Les membres bactériens partagés chez P. monodon provenant de deux habitats différents fournissent la preuve que les environnements internes de la crevette hôte exercent également une pression sélective sur les membres bactériens. Les profils bactériens intestinaux ont été comparés par électrophorèse sur gel à gradient dénaturant (DGGE). Les séquences des bandes DGGE étaient similaires à celles de Vibrio et de Photobacterium chez toutes les crevettes, ce qui correspond aux résultats du pyroséquençage. Ce travail fournit le premier rapport complet sur les populations bactériennes dans l'intestin des crevettes tigrées adultes et révèle des membres bactériens similaires entre l'intestin des crevettes sauvages et domestiquées.Translated Description (Spanish)
El camarón tigre negro (Penaeus monodon) es un crustáceo marino de importancia económica en el mercado mundial. Para garantizar la sostenibilidad de la industria camaronera, se debe mejorar la capacidad de producción y la prevención de brotes de enfermedades. Comprender el equilibrio microbiano saludable dentro del intestino del camarón puede proporcionar un paso inicial hacia mejores prácticas agrícolas y aplicaciones de probióticos. En este estudio, empleamos un análisis de pirosecuenciación con código de barras de las regiones V3-4 de los genes de ARNr 16S para examinar las comunidades de bacterias intestinales en reproductores de P. monodon capturados en el medio silvestre y domesticados. Las heces de camarón se extrajeron de los intestinos antes de un análisis adicional en un intento de identificar la población bacteriana de la mucosa. Se encontraron cinco filos, Actinobacteria, Fusobacteria, Proteobacteria, Firmicutes y Bacteroidetes, en todos los camarones de ambientes silvestres y domesticados. La unidad taxonómica operativa (OTU) se asignó con una identidad de secuencia del 97%, y nuestros resultados de pirosecuenciación identificaron 18 OTU que se encuentran comúnmente en ambos grupos. Las secuencias de las OTU compartidas fueron similares a las bacterias en tres filos, a saber, i) Proteobacterias (Vibrio, Photobacterium, Novosphingobium, Pseudomonas, Sphingomonas y Undibacterium), ii) Firmicutes (Fusibacter) y iii) Bacteroidetes (Cloacibacterium). Los miembros bacterianos compartidos en P. monodon de dos hábitats diferentes proporcionan evidencia de que los ambientes internos dentro del camarón huésped también ejercen presión selectiva sobre los miembros bacterianos. Los perfiles bacterianos intestinales se compararon utilizando electroforesis en gel de gradiente desnaturalizante (DGGE). Las secuencias de las bandas DGGE fueron similares a las de Vibrio y Photobacterium en todos los camarones, lo que concuerda con los resultados de la pirosecuenciación. Este trabajo proporciona el primer informe exhaustivo sobre las poblaciones bacterianas en el intestino del camarón tigre negro adulto y revela algunos miembros bacterianos similares entre el intestino del camarón silvestre y el domesticado.Files
journal.pone.0091853&type=printable.pdf
Files
(1.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:774d794db3000a9fa818bb4d2d4cad18
|
1.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- توصيف البكتيريا المعوية في روبيان النمر الأسود البري والمستأنس للبالغين (Penaeus monodon)
- Translated title (French)
- Caractérisation des bactéries intestinales chez la crevette tigrée adulte sauvage et domestiquée (Penaeus monodon)
- Translated title (Spanish)
- Caracterización de las bacterias intestinales en el camarón tigre negro adulto salvaje y domesticado (Penaeus monodon)
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2091106111
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0091853
References
- https://openalex.org/W1489080036
- https://openalex.org/W1962092754
- https://openalex.org/W1964306176
- https://openalex.org/W1965452942
- https://openalex.org/W1966641706
- https://openalex.org/W1967821667
- https://openalex.org/W1975546730
- https://openalex.org/W1976816236
- https://openalex.org/W1977267343
- https://openalex.org/W1986476289
- https://openalex.org/W1987711899
- https://openalex.org/W1990200490
- https://openalex.org/W1990239725
- https://openalex.org/W1990785694
- https://openalex.org/W2003507203
- https://openalex.org/W2007092345
- https://openalex.org/W2009507360
- https://openalex.org/W2012637645
- https://openalex.org/W2017171025
- https://openalex.org/W2017766243
- https://openalex.org/W2020114574
- https://openalex.org/W2020616960
- https://openalex.org/W2028479782
- https://openalex.org/W2032502193
- https://openalex.org/W2034833171
- https://openalex.org/W2043921953
- https://openalex.org/W2045013340
- https://openalex.org/W2047011051
- https://openalex.org/W2047453304
- https://openalex.org/W2047492032
- https://openalex.org/W2047653150
- https://openalex.org/W2050609241
- https://openalex.org/W2051872435
- https://openalex.org/W2052717138
- https://openalex.org/W2055484679
- https://openalex.org/W2056381830
- https://openalex.org/W2058467065
- https://openalex.org/W2080361348
- https://openalex.org/W2082092506
- https://openalex.org/W2087671769
- https://openalex.org/W2088781465
- https://openalex.org/W2099030642
- https://openalex.org/W2100971409
- https://openalex.org/W2101292945
- https://openalex.org/W2108718991
- https://openalex.org/W2110235509
- https://openalex.org/W2111858111
- https://openalex.org/W2112295682
- https://openalex.org/W2112401142
- https://openalex.org/W2115491317
- https://openalex.org/W2116895571
- https://openalex.org/W2117157117
- https://openalex.org/W2120459847
- https://openalex.org/W2127358734
- https://openalex.org/W2128114769
- https://openalex.org/W2132201689
- https://openalex.org/W2136638867
- https://openalex.org/W2136879569
- https://openalex.org/W2137479335
- https://openalex.org/W2139518609
- https://openalex.org/W2146074997
- https://openalex.org/W2148422863
- https://openalex.org/W2148525391
- https://openalex.org/W2150605939
- https://openalex.org/W2151141101
- https://openalex.org/W2152805980
- https://openalex.org/W2152885278
- https://openalex.org/W2154729337
- https://openalex.org/W2155305301
- https://openalex.org/W2158968392
- https://openalex.org/W2160582989
- https://openalex.org/W2161440829
- https://openalex.org/W2163236435
- https://openalex.org/W2165613673
- https://openalex.org/W2166583116
- https://openalex.org/W2167084464
- https://openalex.org/W2167450753
- https://openalex.org/W2169330513
- https://openalex.org/W2518673152