最新宏病毒組研究研究進(jìn)展本期美格導(dǎo)讀為大家播報(bào)最新環(huán)境微生物領(lǐng)域研究進(jìn)展，研究內(nèi)容涉及腸道病毒組、呼吸道病毒組、人體病毒組、海洋病毒組、尿病毒組等領(lǐng)域。最后，文章驗(yàn)證了特定飲食對(duì)人類腸道病毒組的影響取決于最初的病毒多樣性和組成——換句話說，飲食干預(yù)對(duì)更多樣化的病毒組影響較小。多瘤病毒JC病毒(JCPyV)和BK病毒(BKPyV)是人類泌尿道中的常見病毒。

禿頭整理，100篇宏病毒組文獻(xiàn)。為了讓大家更好的了解宏病毒組的研究進(jìn)展，美格基因全網(wǎng)搜索，精選了100篇高質(zhì)量的宏病毒組文獻(xiàn)，文獻(xiàn)涵蓋方法研究、土壤、水體、動(dòng)物、野生動(dòng)物、植物、人類、研究調(diào)查等研究領(lǐng)域！文獻(xiàn)大禮包含文獻(xiàn)原文和100篇文獻(xiàn)的歸納文檔，文檔中整理了各文獻(xiàn)的相關(guān)信息（包括文獻(xiàn)研究領(lǐng)域、文獻(xiàn)期刊、發(fā)表時(shí)間、影響因子、DOI號(hào)、文獻(xiàn)簡(jiǎn)介），助您1秒獲取文獻(xiàn)信息、找到所需文獻(xiàn)。

本期美格導(dǎo)讀為大家播報(bào)近期腸道微生物領(lǐng)域重要期刊的最新研究成果，研究內(nèi)容涉及古代人類腸道微生物組重建、腸菌調(diào)節(jié)果蠅攻擊性的機(jī)制、腸道微生物相關(guān)分類學(xué)、腸菌與肥胖的關(guān)系、微生物組橫向基因轉(zhuǎn)移率等領(lǐng)域。

本期美格導(dǎo)讀為大家播報(bào)近期微生物領(lǐng)域重要期刊的最新研究成果，研究內(nèi)容涉及腸道菌群、土壤微生物、植物根際微生物、微生物群落合成等領(lǐng)域。本文作者突破之前人為設(shè)計(jì)微生物群落的限制，建立了基于計(jì)算機(jī)自動(dòng)設(shè)計(jì)合成微生物群落的流程。以往人們普遍認(rèn)為哺乳動(dòng)物胎兒是無菌的，胎兒腸道內(nèi)的微生物是在分娩過程中開始定植的，本文首次揭示綿羊胎兒出生前就已經(jīng)存在有活性的腸道微生物，并確定了微生物及其活性代謝產(chǎn)物的組成。

佳作推薦|迄今最全面的人類腸道噬菌體數(shù)據(jù)庫發(fā)布。而人體腸道微生物群落中的細(xì)菌組成會(huì)影響噬菌體組成，普氏菌科細(xì)菌（Prevotellaceae bacteria）在生活在農(nóng)村的人體腸道中更為常見，而擬桿菌類細(xì)菌（Bacteroides）在生活在城市 的人體腸道中更為常見，基于噬菌體的宿主溯源數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，非洲和南美宏基因組樣本中Prevotellaceae 家族的比例明顯高于北美、歐洲、亞洲和澳大利亞；圖3.全球腸道噬菌體及其宿主分布網(wǎng)絡(luò)圖。

微生物如何創(chuàng)造了上千年的家鄉(xiāng)美味？而這其中的一些霉菌卻陰錯(cuò)陽差地成就了別樣美味，較常利用的有曲霉屬、毛霉屬、根霉屬和根毛霉屬等。毛霉又稱黑霉、長毛霉，能糖化淀粉并能生成少量乙醇，產(chǎn)生蛋白酶，有分解大豆蛋白的能力，我國多用它來做豆腐乳、豆豉等。豆腐在毛霉的作用下形成毛豆腐來源。常用毛霉有總狀毛霉Mucor racemosus、魯氏毛霉Mucor rouxianus、腐乳毛霉Mucor sufu和雅致放射毛霉Actinomucor elegans等。

在使用局部硝化厭氧氨氧化(partial-nitritation anammox，PNA)反應(yīng)器進(jìn)行廢水脫氮處理時(shí)，厭氧氨氧化菌（AOB）的代謝能力以及與其關(guān)聯(lián)的微生物互作發(fā)揮了重要功能，但有關(guān)非生物和生物因素如何塑造PNA反應(yīng)器微生物群落結(jié)構(gòu)的報(bào)道還很缺乏。將厭氧氨氧化污泥放入PNA反應(yīng)器中培養(yǎng)。但在氨氧化MAGs中未檢測(cè)到任何編碼參與蛋氨酸合成的半胱氨酸裂解酶或半胱氨酸合酶基因，而AOB1高度表達(dá)這兩個(gè)基因，說明氨氧化菌能從AOB的代謝中獲利。

結(jié)果表明，腐熟堆肥中的DOM主要含有木質(zhì)素/富含羧基的脂環(huán)分子（73.6%），更高的雙鍵含量（5.97）和芳香度指數(shù)（0.18），表明DOM的分子組成發(fā)生了顯著變化。圖1 工業(yè)堆肥過程中DOM的組成變化。圖中展示了堆肥后DOM中分解的化合物、不變的化合物和產(chǎn)生的化合物的分布情況（2a）。在負(fù)向網(wǎng)絡(luò)中，大多數(shù)OTUS與高H/C比的CHO和CHOS化合物有關(guān)，排名靠前的OTU與堆肥過程中形成的細(xì)菌類群相對(duì)應(yīng)，該細(xì)菌類群與DOM化合物的形成和降解有關(guān)。

研究思路|微生物組+代謝組多組學(xué)應(yīng)用案例解讀（第六期）為了進(jìn)一步了解相關(guān)微生物菌群的功能潛力，可以進(jìn)行微生物組+代謝組多組學(xué)聯(lián)合分析，在了解微生物多樣性的同時(shí)，探尋微生物對(duì)機(jī)體生化和功能的影響。上述幾篇研究結(jié)合微生物組和代謝組多組學(xué)聯(lián)合方法，構(gòu)建了微生物與代謝組之間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，克服了單一組學(xué)研究的局限性，便于多角度理解微生物與代謝關(guān)系之間的聯(lián)系，填補(bǔ)了微生物與代謝關(guān)系研究數(shù)據(jù)上的空白。

為此本文作者對(duì)AMD分離培養(yǎng)的三個(gè)Acidiphilium物種進(jìn)行了全基因組測(cè)序，通過全基因組比較，核心基因進(jìn)化分析、共線性分析以及代謝途徑重構(gòu)等分析詳細(xì)闡釋了這三個(gè)菌在進(jìn)化過程中基因組是如何變化和適應(yīng)環(huán)境變化的。Acidiphilium基于有根樹的進(jìn)化分析顯示，總體基因家族數(shù)量的擴(kuò)張是基因丟失的3倍，而基因擴(kuò)張是基因收縮的20倍，作者認(rèn)基因的不斷擴(kuò)張?jiān)谡麄€(gè)Acidiphilium的進(jìn)化中都存在（圖 1A）。

引起全球1/4腹瀉的沙門氏菌研究新突破沙門氏菌（粉紅色）是食源性疾病的常見病因 引起全球1/4的腹瀉，這個(gè)菌不簡(jiǎn)單。McpC蛋白，揭開沙門氏菌侵染奧秘。研究結(jié)果表明，McpC蛋白對(duì)沙門氏菌侵染細(xì)胞的過程起到重要作用。沙門氏菌在腸道內(nèi)通過鞭毛的順時(shí)針和逆時(shí)針交替旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生隨機(jī)的運(yùn)動(dòng)模式，而McpC蛋白能在沙門氏菌入侵腸道上皮細(xì)胞時(shí)促進(jìn)鞭毛逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而防止其改變方向使其游動(dòng)前進(jìn)，最大程度地侵染未發(fā)炎的腸道上皮細(xì)胞。

牙周炎病人口腔微生物系統(tǒng)發(fā)育結(jié)構(gòu)及功能基因構(gòu)成的變化。功能基因總體多樣性差異：從基因重疊與獨(dú)特性分析來看，健康樣本與疾病樣本的檢出基因有明顯差別，健康樣本中有明顯更多的獨(dú)特基因，健康樣本與疾病樣本共有的基因明顯少于中度和重度疾病樣本間共有的基因。GeoChip系列產(chǎn)品中HuMiChip（人類相關(guān)微生物的功能基因芯片），針對(duì)檢測(cè)與人體相關(guān)的微生物群落的功能組成和結(jié)構(gòu)，進(jìn)而探討人類健康與微生物群落之間的相互關(guān)系。

吃海鮮得腸胃炎，是細(xì)菌“死而復(fù)生”在作祟。最近，一篇新的研究對(duì)副溶血性弧菌有了新的認(rèn)識(shí)，吃海鮮得腸胃炎，是因?yàn)檫@種細(xì)菌會(huì)“死而復(fù)生” 。在進(jìn)入休眠狀態(tài)后，這些細(xì)菌會(huì)改變形狀，減少呼吸活動(dòng)，并且在培養(yǎng)皿中停止生長，所以以往的研究中很難發(fā)現(xiàn)這種狀態(tài)下的副溶血性弧菌。研究還確定了一種與副溶血性弧菌休眠和蘇醒過程有關(guān)的酶——乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase），該酶可以將乳酸分解為丙酮酸，而丙酮酸是幾種代謝途徑的關(guān)鍵組成成分。

Microbiome：微生物組研究中你必須注意的細(xì)節(jié)。微生物組研究中優(yōu)化方法和規(guī)避誤區(qū)。微生物組學(xué)研究最大的問題：實(shí)驗(yàn)難重復(fù)。微生物組實(shí)時(shí)在變，己有文章表明動(dòng)、植物的細(xì)菌組在晝夜間都有10-20%的部分存在顯著的變化(Cell, 2015; Microbiome, 2016)。綜述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中最好的研究方法，介紹動(dòng)物研究中常見的年齡、膳食、抗生素使用、寵物飼養(yǎng)、縱向(時(shí)間上)不穩(wěn)定性和共住期間微生物分享等，并對(duì)幾種樣品類型提出了最好的儲(chǔ)存方法；

口腔微生物各自“占山為王”卻又“相互依存”口腔中大約存在760種細(xì)菌，它們?cè)诳谇恢懈髯浴罢忌綖橥酢?，卻又相互作用，相互依存，努力維持著口腔中的微生物平衡，今天就一起來看看口腔微生物間的恩怨情仇吧。另一篇2020年12月發(fā)表在Genome Biology上的研究也同樣對(duì)人體的口腔菌群分布進(jìn)行了探究，研究發(fā)現(xiàn)口腔中不同區(qū)域的微生物的種類具有高度的特定性，口腔中不同部位的微生物菌群在組成和比例上都不同。

研究思路|微生物組+代謝組多組學(xué)應(yīng)用案例解讀（第四期）為了進(jìn)一步了解相關(guān)微生物菌群的功能潛力，可以進(jìn)行微生物組+代謝組多組學(xué)聯(lián)合分析，在了解微生物多樣性的同時(shí)，探尋微生物對(duì)機(jī)體生化和功能的影響。上述幾篇研究結(jié)合微生物組和代謝組多組學(xué)聯(lián)合方法，構(gòu)建了微生物與代謝組之間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，克服了單一組學(xué)研究的局限性，多角度理解微生物與代謝關(guān)系之間的聯(lián)系，填補(bǔ)了微生物與代謝關(guān)系研究數(shù)據(jù)上的空白。

1.土壤和蚯蚓腸道中砷的形態(tài)和ABGs的豐度。根據(jù)ABGs的功能可分為砷（III）氧化、砷（V）還原、砷甲基化和砷轉(zhuǎn)運(yùn)四大類別，砷功能基因高通量qPCR芯片在土壤和蚯蚓腸道樣本中共檢測(cè)到了16種ABGs（圖1.A）。綜上所述，在砷環(huán)境中生存的蚯蚓腸道微生物基因主要參與砷外排，其中砷還原是砷代謝途徑的關(guān)鍵過程，此外，蚯蚓腸道微生物群落和周圍土壤的顯著差異可能是由于蚯蚓腸道受到砷刺激后作出的反應(yīng)。

研究思路|微生物組+代謝組多組學(xué)應(yīng)用案例解讀（第3期）為了進(jìn)一步了解相關(guān)微生物菌群的功能潛力，可以進(jìn)行微生物組+代謝組多組學(xué)聯(lián)合分析，在了解微生物多樣性的同時(shí)，探尋微生物對(duì)機(jī)體生化和功能的影響。上述幾篇研究結(jié)合微生物組和代謝組多組學(xué)聯(lián)合方法，構(gòu)建了微生物與代謝組之間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，克服了單一組學(xué)研究的局限性，多角度理解微生物與代謝關(guān)系之間的聯(lián)系，填補(bǔ)了微生物與代謝關(guān)系研究數(shù)據(jù)上的空白。

不同土壤深度之間微生物格局有何不同？第一種基于分類組成矩陣的零模型方法表明，三層土壤中微生物群落的不相似性明顯高于零模型計(jì)算后所得到的預(yù)期的微生物不相似性，表明該生態(tài)系統(tǒng)中的群落主要以確定性過程為主。通過描述和比較典型草地生態(tài)系統(tǒng)中土壤剖面中不同深度水平的原核微生物群落的空間尺度變化，本文最終揭示了對(duì)地表以下土壤原核生物群落生態(tài)組裝模式和機(jī)制的重要認(rèn)識(shí)，為微生物空間尺度研究補(bǔ)充提供了新的知識(shí)。

基于擴(kuò)增子數(shù)據(jù)的宏觀生態(tài)學(xué)研究。整合全球土壤的各個(gè)研究檢測(cè)細(xì)菌群落中的宏觀生態(tài)模式。之前的meta分析工作主要集中在細(xì)菌多樣性測(cè)量或主要分類群的豐度上，但本研究表明將不同的擴(kuò)增子序列數(shù)據(jù)，基于分類學(xué)的水平進(jìn)行整合，來評(píng)估細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。進(jìn)而得出結(jié)論：來自多個(gè)獨(dú)立研究的結(jié)合數(shù)據(jù)可用于探索細(xì)菌群落動(dòng)態(tài)，找出在構(gòu)建群落中具有重要作用的潛在“指示”類群，并提出過去曾被忽視的塑造細(xì)菌生物地理因素的假設(shè)。