肠道微生物群是一个复杂的微生物生态系统,对人类健康和发展具有重要作用。
编译:微科盟R.A,编辑:微科盟木木夕、江舜尧。
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论文ID
原名:Metagenomic compendium of 189,680 DNA viruses from the human gut microbiome
译名:人类肠道微生物中189,680例DNA病毒的宏基因组概要
期刊:Nature Microbiology
IF:17.745
发表时间:2021.6.24
通讯作者:Stephen Nayfach & Nikos C. Kyrpides
通讯作者单位:美国加州伯克利劳伦斯伯克利国家实验室环境基因组学和系统生物学部;美国加州伯克利美国能源部联合基因组研究所
实验设计
本研究中,作者首先完成了病毒检测平台的构建,即用四种病毒特征的组合来鉴定病毒亚基因组重叠群:(1)存在病毒蛋白家族,(2)微生物蛋白家族缺失,(3)存在病毒核苷酸特征,(4)相同簇上多个相邻基因的存在与否;其次,调试和评估了病毒检测平台:在所创建的含有人类相关病毒和细菌的基因组片段的模拟数据集评估病毒检测平台。此外,实施了平台在人肠道病毒全基因组鉴定中的应用:从人类粪便样本下载了18,271个公开可用宏基因组数据,对应于11,810个独特的生物样品。应用作者的病毒检测平台来鉴定4,436,008个长度超过11,8271kb的宏基因组数据;另一方面,用Prodigalv.2.6.3来进行了识别含替代编码基因的病毒:鉴别病毒基因组中的蛋白质编码基因。此外,作者还使用定制所建平台来使用替代遗传密码识别病毒;至于病毒基因组的质量控制:来自四个参考数据库:IMG/VR V.2.0,GVD V.1.0,HuvirdB v.1.0和NCBI Genbank的病毒基因组数据作为用于比较的病毒参考基因组,用CHECKV V.0.7.0对所有病毒序列识别闭合基因组,和鉴别参考基因组的完整性。作者还进行了物种分类学注释与聚类以及宿主预测:NCBI Gegank基因组进行基于氨基酸对比对,并进行病毒基因组注释;物种分类学注释:用Baltimore classification (DNA,DNA,SSDNA,SSDNA-RT,DSRNA,RNA,SSDNA-RTNA,SSDNA-RTNA,SSDNA-RTNA,SSRNA-RT)进行了门,科,属水平的注释,并将病毒基因组聚类到vOTUs;宿主预测:用CRISPR-spacer匹配的组合,将病毒基因组与细菌和古物基因组联系起来;最终,进行了宏基因组reads的覆盖度评价:对病毒基因组数据库进行了reads映射,以评估它们在微生物体中病毒的覆盖范围,以及进行了系统发育分析:作者鉴定了77个尾状病毒标记,并基于这些标记基因,用FastTree v.2.1.9软件构建了基因组的系统发育,以及功能注释和蛋白质聚类。
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