Nature Methods | 利用重复抽样研究绝对微生物群丰度的时空异质性和干扰
推荐：江舜尧
编译：罗睺
编辑：十九
美国纽约哥伦比亚大学系统生物学系Harris H.Wang ＆ Dennis Vitkup等人于2019年7月15日在Nature Methods 发表题目为《Quantifying spatiotemporal variability and noise in absolute microbiota abundances using replicate sampling》的文章。基因组测序技术使详细研究各种微生物群落成为可能，但对了解微生物群落的时空变异性仍然是一个重要的挑战。作者利用DIVERS研究了人类肠道微生物群时间序列的变化，并对曼哈顿中央公园的一个土壤细菌群落进行了空间调查。在肠道中，技术干扰导致了近一半被检测菌群的丰度差异。在土壤群落中，短时间的丰度波动主要受空间变异性的影响，而长时间的波动主要受时间差异性的影响。
文章摘要
基因组测序技术使详细研究各种微生物群落成为可能，但对了解微生物群落的时空变异性仍然是一个重要的挑战。在此，作者提出了一种基于重复抽样和插入序列(DIVERS)的方差分解方法。该方法量化了时间动态、空间采样异质性和技术干扰对细菌绝对丰度方差和协方差的贡献。作者利用DIVERS研究了人类肠道微生物群时间序列的变化，并对曼哈顿中央公园的一个土壤细菌群落进行了空间调查。分析表明，在肠道中，技术干扰主导了近一半被检测菌群的丰度差异。DIVERS还发现了肠道菌群的空间异质性，以及拟杆菌门内菌群的时间协方差。在土壤群落中，短时间尺度(周)的丰度波动主要受空间变异性的影响，而长时间尺度(数月)的丰度波动主要受时间差异性的影响。
文章中重要图片说明
图1:DIVERS理论流程图。
图2:DIVERS肠道细菌丰度波动的方差分解。
图3:识别具有高时间或空间采样方差的单个细菌分类群。
图4:分解时间和空间对人类肠道菌群中成对OTU丰度相关性的贡献。
图5:影响土壤细菌丰度变化的因素分解。
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