Cell最新发表:全球人类微生物组从未有过的探索!

意大利特伦托大学Nicola Segata等人于2019年1月17日在《Cell》上发表题目为《Extensive Unexplored Human Microbiome Diversity Revealed by Over 150,000 Genomes from Metagenomes Spanning Age, Geography, and Lifestyle》的文章。

该研究从46项不同的研究中收集了公开可用的宏基因组样本,共计9,316个宏基因组和4.1e11 Illumina读数。样本涵盖31个国家,4个身体主要身体部位,所有年龄段以及多种生活方式。结果发现了超过150,000个微生物基因组,4,930个物种。其中,77%的物种在此之前是未知的,这一研究增加了宏基因组的可映射性,并扩展了我们对全球人类微生物组的理解。

研究摘要

人类微生物组在健康方面发挥作用,但其完整的多样性仍然没有特征,特别是除了肠道之外的其他身体部位以及不同国家的人群,研究的还相对较少。

本研究对不同身体部位,年龄,国家和生活方式的9,428个宏基因组进行重新组装,获得了154,723个微生物基因组(45%的高质量)。我们获得了4,930个种水平的基因组分箱(SGBs),其中,77%在此之前是未知的(未知的SGBs [uSGBs])。uSGB在样本中普遍存在(存在于93%的组装良好的样本中),这些菌种扩展了丰度较低的门,且主要富集在非西化人群中(占SGBs总数的40%)。我们在SGBs中注释了2.85 M基因,其中许多与婴儿发育(94,000)或西化(106,000)相关。SGBs和uSGBs允许进行更深入的微生物组分析,并将可匹配到肠道中的基因组读数从67.76%增加到了87.51%,可匹配到口腔中的基因组读数从65.14%增加到了82.34%。

因此,我们从尚未命名的物种中鉴定了数以千计的微生物基因组,扩展了人类相关的微生物基因组,并允许更好地利用宏基因组技术。

文章摘要图片

文中主要图片说明

图1. 4,930个SGBs由9,428个Meta分析的全身宏基因组组装而成

图2. 扩展的基因组集基本上增加了人类宏基因组的可映射性

图3.在与RuminococcusFaecalibacterium相关的梭菌目中发现了几种普遍存在的肠道uSGBs。

图4.宏基因组重组的基因组大大扩展了人类肠道中最常见的十种拟杆菌的遗传和功能多样性。

图5.与西化和非西化生活方式相关的SGBs和单重建基因组。

图6. 154,723个重建基因组的方法概述和质量特征。

图7. 针对多种替代基因组重建方法的单样本组装基因组的质量

注:摘要图片中表明本研究样本共来自32个国家,但方法中写到共来自31个国家,我也是不知道为什么,可能写错了?如果知道,请留言告诉小编,如有错误定及时改正




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