Published January 22, 2019 | Version v1
Publication Open

Population structure of human gut bacteria in a diverse cohort from rural Tanzania and Botswana

Creators

  • 1. University of Pennsylvania
  • 2. Commonwealth Medical College
  • 3. University of Botswana
  • 4. Muhimbili University of Health and Allied Sciences
  • 5. National Cancer Institute

Description

Gut microbiota from individuals in rural, non-industrialized societies differ from those in individuals from industrialized societies. Here, we use 16S rRNA sequencing to survey the gut bacteria of seven non-industrialized populations from Tanzania and Botswana. These include populations practicing traditional hunter-gatherer, pastoralist, and agropastoralist subsistence lifestyles and a comparative urban cohort from the greater Philadelphia region.We find that bacterial diversity per individual and within-population phylogenetic dissimilarity differs between Botswanan and Tanzanian populations, with Tanzania generally having higher diversity per individual and lower dissimilarity between individuals. Among subsistence groups, the gut bacteria of hunter-gatherers are phylogenetically distinct from both agropastoralists and pastoralists, but that of agropastoralists and pastoralists were not significantly different from each other. Nearly half of the Bantu-speaking agropastoralists from Botswana have gut bacteria that are very similar to the Philadelphian cohort. Based on imputed metagenomic content, US samples have a relative enrichment of genes found in pathways for degradation of several common industrial pollutants. Within two African populations, we find evidence that bacterial composition correlates with the genetic relatedness between individuals.Across the cohort, similarity in bacterial presence/absence compositions between people increases with both geographic proximity and genetic relatedness, while abundance weighted bacterial composition varies more significantly with geographic proximity than with genetic relatedness.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تختلف الميكروبات المعوية من الأفراد في المجتمعات الريفية غير الصناعية عن تلك الموجودة في الأفراد من المجتمعات الصناعية. هنا، نستخدم تسلسل الحمض النووي الريبوزي 16S لمسح بكتيريا الأمعاء لسبعة سكان غير صناعيين من تنزانيا وبوتسوانا. ويشمل ذلك السكان الذين يمارسون أنماط الحياة المعيشية التقليدية للصيادين والجمع والرعاة والرعاة الزراعيين ومجموعة حضرية مقارنة من منطقة فيلادلفيا الكبرى. نجد أن التنوع البكتيري لكل فرد وداخل السكان يختلف بين سكان بوتسوانا وتنزانيا، حيث تتمتع تنزانيا عمومًا بتنوع أعلى لكل فرد وتباين أقل بين الأفراد. من بين مجموعات الكفاف، تختلف بكتيريا الأمعاء لدى الصيادين وجامعي الثمار من الناحية الوراثية عن كل من الرعاة الزراعيين والرعاة، لكن بكتيريا الرعاة الزراعيين والرعاة لم تختلف اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض. ما يقرب من نصف الرعاة الزراعيين الناطقين بالبانتو من بوتسوانا لديهم بكتيريا في الأمعاء تشبه إلى حد كبير مجموعة فيلادلفيا. بناءً على المحتوى الميتاجينومي المفترض، تحتوي العينات الأمريكية على إثراء نسبي للجينات الموجودة في مسارات تحلل العديد من الملوثات الصناعية الشائعة. ضمن مجموعتين أفريقيتين، نجد أدلة على أن التركيب البكتيري يرتبط بالارتباط الجيني بين الأفراد. عبر الفوج، يزداد التشابه في التواجد/الغياب البكتيري بين الناس مع كل من القرب الجغرافي والارتباط الجيني، في حين أن التركيب البكتيري المرجح للوفرة يختلف بشكل كبير مع القرب الجغرافي أكثر من الارتباط الجيني.

Translated Description (French)

Le microbiote intestinal des individus des sociétés rurales non industrialisées diffère de celui des individus des sociétés industrialisées. Ici, nous utilisons le séquençage de l'ARNr 16S pour étudier les bactéries intestinales de sept populations non industrialisées de Tanzanie et du Botswana. Il s'agit notamment de populations pratiquant des modes de vie de subsistance traditionnels de chasseurs-cueilleurs, de pasteurs et d'agropastoristes et d'une cohorte urbaine comparative de la grande région de Philadelphie. Nous constatons que la diversité bactérienne par individu et la dissemblance phylogénétique au sein de la population diffèrent entre les populations botswanaises et tanzaniennes, la Tanzanie ayant généralement une plus grande diversité par individu et une plus faible dissemblance entre les individus. Parmi les groupes de subsistance, les bactéries intestinales des chasseurs-cueilleurs sont phylogénétiquement distinctes des agropasteurs et des pasteurs, mais celles des agropasteurs et des pasteurs n'étaient pas significativement différentes les unes des autres. Près de la moitié des agropasteurs bantous du Botswana ont des bactéries intestinales très similaires à la cohorte de Philadelphie. Sur la base du contenu métagénomique imputé, les échantillons américains présentent un enrichissement relatif des gènes trouvés dans les voies de dégradation de plusieurs polluants industriels courants. Au sein de deux populations africaines, nous trouvons des preuves que la composition bactérienne est corrélée à la parenté génétique entre les individus. Dans la cohorte, la similitude des compositions de présence/absence bactérienne entre les personnes augmente à la fois avec la proximité géographique et la parenté génétique, tandis que la composition bactérienne pondérée en fonction de l'abondance varie plus significativement avec la proximité géographique qu'avec la parenté génétique.

Translated Description (Spanish)

La microbiota intestinal de los individuos de las sociedades rurales no industrializadas difiere de la de los individuos de las sociedades industrializadas. Aquí, utilizamos la secuenciación del ARNr 16S para estudiar las bacterias intestinales de siete poblaciones no industrializadas de Tanzania y Botsuana. Estos incluyen poblaciones que practican estilos de vida tradicionales de subsistencia de cazadores-recolectores, pastores y agropastoriles y una cohorte urbana comparativa de la región metropolitana de Filadelfia. Encontramos que la diversidad bacteriana por individuo y la disimilitud filogenética dentro de la población difiere entre las poblaciones de Botswana y Tanzania, y Tanzania generalmente tiene una mayor diversidad por individuo y una menor disimilitud entre los individuos. Entre los grupos de subsistencia, las bacterias intestinales de los cazadores-recolectores son filogenéticamente distintas tanto de los agropastoristas como de los pastores, pero la de los agropastoristas y pastores no eran significativamente diferentes entre sí. Casi la mitad de los agropastoriles de habla bantú de Botsuana tienen bacterias intestinales que son muy similares a la cohorte de Filadelfia. Con base en el contenido metagenómico imputado, las muestras de EE. UU. tienen un enriquecimiento relativo de genes que se encuentran en las vías de degradación de varios contaminantes industriales comunes. Dentro de dos poblaciones africanas, encontramos evidencia de que la composición bacteriana se correlaciona con la relación genética entre los individuos. En toda la cohorte, la similitud en las composiciones de presencia/ausencia bacteriana entre las personas aumenta tanto con la proximidad geográfica como con la relación genética, mientras que la composición bacteriana ponderada en abundancia varía más significativamente con la proximidad geográfica que con la relación genética.

Files

s13059-018-1616-9.pdf

Files (2.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a11cbfef4744eefb32dcf05b303075c8
2.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التركيبة السكانية لبكتيريا الأمعاء البشرية في مجموعة متنوعة من المناطق الريفية في تنزانيا وبوتسوانا
Translated title (French)
Structure de la population de bactéries intestinales humaines dans une cohorte diversifiée de Tanzanie rurale et du Botswana
Translated title (Spanish)
Estructura de la población de bacterias intestinales humanas en una cohorte diversa de Tanzania rural y Botsuana

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2917203974
DOI
10.1186/s13059-018-1616-9

Is supplement to
https://openalex.org/W610123486 (Other)
https://openalex.org/W4390038797 (Other)
https://openalex.org/W4250334497 (Other)
https://openalex.org/W4238742044 (Other)
https://openalex.org/W3150127134 (Other)
https://openalex.org/W2754697109 (Other)
https://openalex.org/W2495515754 (Other)
https://openalex.org/W2481494875 (Other)
https://openalex.org/W2273044042 (Other)
https://openalex.org/W2065780911 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Botswana

References

  • https://openalex.org/W1523266228
  • https://openalex.org/W1568043102
  • https://openalex.org/W1863872876
  • https://openalex.org/W1968105193
  • https://openalex.org/W1973997834
  • https://openalex.org/W1975274499
  • https://openalex.org/W1988925586
  • https://openalex.org/W1989021204
  • https://openalex.org/W1989496014
  • https://openalex.org/W2012854889
  • https://openalex.org/W2015303573
  • https://openalex.org/W2016896745
  • https://openalex.org/W2031781568
  • https://openalex.org/W2032230795
  • https://openalex.org/W2033151532
  • https://openalex.org/W2033829415
  • https://openalex.org/W2035742252
  • https://openalex.org/W2038217946
  • https://openalex.org/W2063276097
  • https://openalex.org/W2063890406
  • https://openalex.org/W2065540788
  • https://openalex.org/W2072970694
  • https://openalex.org/W2087278385
  • https://openalex.org/W2087292184
  • https://openalex.org/W2089423792
  • https://openalex.org/W2099085143
  • https://openalex.org/W2104318549
  • https://openalex.org/W2105329815
  • https://openalex.org/W2105937617
  • https://openalex.org/W2110300022
  • https://openalex.org/W2110345840
  • https://openalex.org/W2112874908
  • https://openalex.org/W2113373525
  • https://openalex.org/W2116846792
  • https://openalex.org/W2118629634
  • https://openalex.org/W2120677200
  • https://openalex.org/W2123559199
  • https://openalex.org/W2124489909
  • https://openalex.org/W2125784987
  • https://openalex.org/W2126262598
  • https://openalex.org/W2128769815
  • https://openalex.org/W2129316818
  • https://openalex.org/W2135668993
  • https://openalex.org/W2136552678
  • https://openalex.org/W2145336165
  • https://openalex.org/W2145664556
  • https://openalex.org/W2149573313
  • https://openalex.org/W2154026962
  • https://openalex.org/W2155496693
  • https://openalex.org/W2160209604
  • https://openalex.org/W2160789368
  • https://openalex.org/W2162088497
  • https://openalex.org/W2164984702
  • https://openalex.org/W2166562121
  • https://openalex.org/W2167062509
  • https://openalex.org/W2168213869
  • https://openalex.org/W2169330513
  • https://openalex.org/W2170024099
  • https://openalex.org/W2173518826
  • https://openalex.org/W2182173958
  • https://openalex.org/W2184405267
  • https://openalex.org/W2278070482
  • https://openalex.org/W2279707184
  • https://openalex.org/W2342540743
  • https://openalex.org/W2344543878
  • https://openalex.org/W2360231252
  • https://openalex.org/W2402172193
  • https://openalex.org/W2404939443
  • https://openalex.org/W2462800864
  • https://openalex.org/W2528524934
  • https://openalex.org/W2529032957
  • https://openalex.org/W2531570974
  • https://openalex.org/W2548330566
  • https://openalex.org/W2564670242
  • https://openalex.org/W2750417371
  • https://openalex.org/W2761160825
  • https://openalex.org/W2768002821
  • https://openalex.org/W2770933704
  • https://openalex.org/W2787902098
  • https://openalex.org/W2797434453
  • https://openalex.org/W2799970044
  • https://openalex.org/W2917203974
  • https://openalex.org/W346827628
  • https://openalex.org/W4239722544
  • https://openalex.org/W4254196027