美格基因·美格导读 l 微生物测序最新研究进展20230203期

Rose

本期美格导读为大家播报有关微生物测序的最新研究进展。
Cell



标题：Bacterial droplet-based single-cell RNA-seq reveals antibiotic-associated heterogeneous cellular states
译名：基于细菌液滴的单细胞RNA-seq揭示抗生素相关的异质性细胞状态
作者：Peijun Ma等
时间：2023-01-27
期刊：Cell
影响因子：66.85
DOI：10.1016/j.cell.2023.01.002

摘要
2023年1月27日，马培军等学者在期刊Cell上发文，该文介绍了一种高度可扩展的细菌单细胞RNA测序技术BacDrop，它克服了阻碍细菌scRNA-seq发展的许多挑战。BacDrop可以应用于数千到数百万革兰氏阴性和革兰氏阳性物种的细胞。它的特点是具有通用核糖体RNA去除和组合条形码，可实现多重和大规模并行测序。本文应用BacDrop对肺炎克雷伯菌临床分离株进行了研究，并阐明了它们对抗生素应激的异质性反应。在假定为同质的未受干扰的群体中，研究发现群体内的异质性很大程度上是由促进抗生素耐药性进化的移动遗传元件的表达驱动的。在抗生素干扰下，BacDrop揭示了与不同表型结果包括抗生素持久性相关的转录不同的亚群。因此，BacDrop可以捕获大量RNA-seq无法检测到的细胞状态，这将为细菌对干扰和更大的细菌群落如微生物群的反应提供新的微生物学见解。

推荐语
该文介绍了一种高度可扩展的细菌单细胞RNA测序技术BacDrop，它克服了阻碍细菌scRNA-seq发展的许多挑战。

   Nature Communications



标题：Metagenomic analysis reveals unexplored diversity of archaeal virome in the human gut
译名：宏基因组分析揭示了人类肠道中未被探索的古细菌病毒组多样性
作者：Ran Li等
时间：2022-12-29
期刊：Nature Communications
影响因子：17.694
DOI：10.1038/s41467-022-35735-y

摘要
2022年12月29日，李然等学者于Nature Communications上发文，该文用宏基因组分析方法对人类肠道携带的一种复杂的、以前未开发的古菌病毒组进行了全面探索。研究对人类肠道中的古菌和古菌病毒进行了全面的宏基因组数据挖掘，揭示了人类肠道中古菌病毒和古菌的多样性。人类肠道中未开发的古菌病毒和HGAVD中新型病毒物种的多样性可以准确地填补该领域的空白，并作为人类肠道古菌病毒的扩展。研究的数据，连同细菌和细菌噬菌体，将提供人类肠道病毒组的补充视图，从而帮助我们更好地了解人类肠道生态系统。

推荐语
该研究揭示了古菌病毒未开发的多样性，揭示了人类肠道微生物组的新方面。

Science Advances



标题：scONE-seq: A single-cell multi-omics method enables simultaneous dissection of phenotype and genotype heterogeneity from frozen tumors
译名：scONE-seq:一种单细胞多组学方法，可同时分离冷冻肿瘤的表型和基因型异质性
作者：LEI YU等
时间：2023-01-04
期刊：Science Advances
影响因子：14.957
DOI：10.1126/sciadv.abp8901

摘要
单细胞多组学可以为肿瘤细胞异质性提供独特的视角。大多数以前的单细胞全基因组RNA测序（scWGS-RNA-seq）方法都证明了来自新鲜样品的完整细胞的实用性。其中，许多不适用于不能产生完整单细胞悬浮液的冷冻样品。作者开发了scONE-seq，这是一种多功能的scWGS-RNA-seq方法，可在不相互分离单细胞DNA和RNA的情况下扩增，因此与冷冻生物库样品兼容。作者使用新鲜和冷冻样品将scONE-seq与现有方法进行了基准测试，以证明其在各个方面的性能。作者通过分析2年的冷冻星形细胞瘤样本鉴定出一种独特的转录正常样肿瘤克隆，证明通过scONE-seq对生物库组织进行单细胞多组学研究可以在肿瘤生物学中获得以前尚未发现的发现。

推荐语
2023年1月，于罗等学者于Science Advances上发表文献，提出scONE-seq方法。研究证明通过scONE-seq对生物库组织进行单细胞多组学研究可以使肿瘤生物学中以前未发现的发现成为可能。

  Science of the Total Environment



标题：Abundant fungi dominate the complexity of microbial networks in soil of contaminated site: High-precision community analysis by full-length sequencing
译名：丰富的真菌主导污染场地土壤微生物网络的复杂性：全长测序高精度群落分析
作者：KangYan等
时间：2022-11-28
期刊：Science of The Total Environment
影响因子：10.753
DOI：10.1016/j.scitotenv.2022.160563

摘要
在过去十年中，污染场地土壤中微生物群落的表征主要通过高通量短读长扩增子测序完成。然而，由于16S rRNA和ITS基因扩增子序列的相似性，短读长方法往往限制了物种水平的微生物组成分析。本研究同时进行了全长和短读长扩增子测序，从高分辨率的角度阐明了污染土壤中不同微生物类群的群落组成和生态状况。研究发现：（1）全长16S rRNA基因测序在各个水平上为细菌鉴定提供了更好的分辨率，而两种测序平台在一些样品中的真菌鉴定方面没有显着差异；（2）丰富的类群对于全长和短读长测序数据构建的微生物共生网络至关重要，高山羊肚菌、索兰镰刀菌、冷毛壳菌和同皮毛壳菌等丰富的真菌物种是关键物种；（3）重金属与微生物群落显著相关，细菌群落及其丰富类群通过确定性过程形成，而其他类群则以随机过程组成为主。这些发现有助于理解场地土壤生态系统中的生态机制和微生物相互作用，并证明全长测序有可能提供更多微生物群落的细节。

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2022年11月28日，康岩等学者在Science of The Total Environment上发文，该研究通过全长测序在物种水平上首次表征场地土壤微生物组。

eBioMedicine



标题：A high-throughput sequencing approach identifies immunotherapeutic targets for bacterial meningitis in neonates
译名：一种高通量测序方法确定新生儿细菌性脑膜炎免疫治疗靶点
作者：StéphaniePons等
时间：2023-01-27
期刊：eBioMedicine
影响因子：11.205
DOI：10.1016/j.ebiom.2023.104439

摘要
在世界范围内，大肠杆菌是新生儿革兰氏阴性细菌性脑膜炎的主要原因，但对该病的发病机制尚未完全了解。此外，迄今为止，还没有针对细菌性新生儿脑膜炎的疫苗。本研究使用饱和突变体库的转座子测序（TnSeq）来评估新生小鼠脑膜炎中的大肠杆菌K1遗传适应性。确定了编码对全身传播和脑部感染很重要因子的大肠杆菌K1基因，并重点研究了可能具有外膜或细胞外定位的产品，因为这些是潜在的候选疫苗。本文使用体外和体内模型来研究主动和被动免疫的功效。实验选择保守的表面多糖聚β-(1-6)-N-乙酰氨基葡萄糖(PNAG)作为疫苗开发的有力候选物质进行进一步研究。作者在其动物模型中发现PNAG是一个毒力因子。研究发现被动免疫和主动免疫都成功地预防和/或治疗了大肠杆菌K1引起的新生小鼠脑膜炎以及发现抗PNAG抗体具有很好的抑噬活性，在体外还能抑制大肠杆菌K1通过两种血脑屏障细胞系的结合、侵袭和交叉。最后，为了加强PNAG作为新生儿细菌性脑膜炎候选疫苗的潜力，研究证明了发达国家新生儿脑膜炎的主要原因B组链球菌也产生PNAG，抗PNAG抗体可以在体内外保护这种主要的新生儿病原体。

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研究结果表明高通量DNA测序方法可用于识别病原体的潜在免疫治疗靶点，包括本研究中预防新生儿细菌感染的潜在广谱靶标。

原文地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/612030455