本期美格导读为大家播报有关微生物多样性的最新研究进展。
标题：Cryptic diversity of cellulose-degrading gut bacteria in industrialized humans
译名：工业化人类肠道纤维素降解菌的隐性多样性
作者：Sarah Moraïs等
时间：2024-03-15
期刊：Science
影响因子：56.9
DOI：10.1126/science.adj9223
摘要
人类就像所有的哺乳类动物一样，依赖肠道微生物去消化植物纤维的主要成分-纤维素。然而，有关于纤维素会在人类肠道中进行发酵作用的证据少之又少。我们已经在人类肠道微生物群中鉴定出瘤胃球菌物种，它们含有数种功能性多酶型纤维小体结构，所以能够降解植物细胞壁多糖类。其中一个菌种与人类有着强烈的相关性，可能起源于反刍动物的肠道，并在后续转移到人类肠道中。反刍动物在驯养的过程中很可能经历了与饮食多样性相关的适应，并通过从其他肠道微生物获得相关基因。总的来说，这些物种在古代人类、狩猎采集者和农村人口中丰富而广泛，但在工业化社会的人口中却很罕见，因此表明西方化的生活方式可能会导致这些物种的消失。
推荐语
一些菌种在工业化的人类肠道中似乎正在减少。然而，通过未来对这些菌株的分离和研究，以及对它们的生理、纤维降解潜力和对宿主的影响，将获得全面的了解。
标题：Chromosomal barcodes for simultaneous tracking of near-isogenic bacterial strains in plant microbiota
译名：用于同时追踪植物微生物群中近等基因菌株的染色体条形码
作者：Jana Ordon等
时间：2024-03-19
期刊：Nature Microbiology
影响因子：28.3
DOI：10.1038/s41564-024-01619-8
摘要
基于DNA扩增子的微生物群分析可以评估菌种多样性和丰富程度，但不能解析同菌种中不同个体之间基因上的差异。本研究中我们报告了模块化细菌标签(Modular Bacterial Tags, MoBacTag)，带有DNA编码的条形码，在一个阵列上就可以追踪复杂微生物组群落中共生细菌的近等基因。藉由整合相关的引子结合位点到DNA条形码中，此染色体整合DNA条形码接着共同扩增了群落中内源性的标记基因。为了建立拟南芥根部的人工合成微生物群落，我们使用这种方法来评估个别的细菌基因。当中包含MoBacTag标记的卡氏假单胞菌菌株。结果显示，某些葡萄糖酸介导的宿主免疫抑制缺陷突变菌株的根部定殖减少，而传统的扩增子测序无法检测到这一点。我们的工作说明了MoBacTags如何应用于评估植物微生物群中单个细菌遗传决定因素的规模。
推荐语
体外生成的MoBacTag DNA条形码被设计用于追踪社区环境中的跨多个世代的近等基因菌株，这为基于MoBacTags的谱系跟踪提供了未来的机会。
标题：Structure Revision of a Widespread Marine Sulfonolipid Class Based on Isolation and Total Synthesis
译名：以分离和全合成为基础对分布海洋中的含硫氨基脂肪进行结构上的修正
作者：Dávid Roman等
时间：2024-03-26
期刊：Angewandte Chemie (International ed. in English)
影响因子：16.6
DOI：10.1002/anie.202401195
摘要
世界性海洋玫瑰菌分支在全球生物地球化学中具有重要性。在此分支中的成员会在生物膜形成以及海洋表面定殖过程中产生含硫氨基脂肪(SALs)。尽管SAL具有生理相关性和丰富性，但仅通过基因组挖掘方法和基于质谱的脂质组学研究对其进行探索，这使得SAL的相对和绝对结构尚未解决，阻碍了生化和功能研究的进展。在此，我们报道了一组新的SAL的结构修正，我们将其命名为半胱氨酰化物(Cysteinolides)，这当中使用了结合分析技术、分离及降解实验以及全合成系列。与先前提出的基于牛磺酸的结构相反，半胱氨酰化物是由一个N,O-酰化半胱氨酸团基，携带不同的(α-羟基)羧酸所组成。我们也完成了首次证实基于目标网络的分析，这使我们能够绘制半胱氨酰化物在细菌谱系中的分布和结构多样性。除了提供结构性见解外，我们的研究还提供SAL标准和经过验证的分析数据。这一信息对即将开展的海洋环境中细菌磺酸脂代谢和生物地球化学营养循环的研究具有重要意义。
推荐语
作者团队修正了在全球生物地球化学中具有重要生理相关性和丰富性的含硫氨基脂肪(SALs)化学结构，并重新命名为半胱氨酰化物(Cysteinolides)。此研究将为后续的相关研究提供了重要的进展。
标题：Longitudinal dynamics of farmer and livestock nasal and faecal microbiomes and resistomes
译名：农民和牲畜鼻腔和粪便微生物组及耐药性的纵向动态
作者：Bejan Mahmud等
时间：2024-04-03
期刊：Nature Microbiology
影响因子：28.3
DOI：10.1038/s41564-024-01639-4
摘要
在全球范围内，有5亿人从事畜牧业，并直接接触相关微生物。然而，这种暴露对常驻人类微生物群的影响程度尚不清楚。在这里，我们对66名奶农和166头奶牛的鼻腔和粪便微生物组进行了为期一年的纵向分析。我们将农民的微生物组与60岁、性别和邮政编码匹配、没有职业接触过农场动物的人(非农民)进行了比较。我们表明，农业与含有牲畜相关微生物的微生物群有关；这在鼻腔细菌群落中最为明显，农民比非农民拥有更丰富、更多样的鼻腔群落。同样，在肠道微生物群落中，我们发现来自同一农场的奶牛和农民之间有更多共享的微生物谱系。此外，我们发现共享的微生物与抗生素耐药性基因有关。总的来说，我们的研究证明了人类和动物微生物组的相互联系。
推荐语
本篇文章证实了畜牧业工作者会与奶牛之间有共享微生物的联系发生。
标题：A pan-cancer analysis of the microbiome in metastatic cancer
译名：转移性癌症中微生物组学的泛癌分析
作者：Thomas W Battaglia等
时间：2024-04-09
期刊：Cell
影响因子：64.5
DOI：10.1016/j.cell.2024.03.021
摘要
微生物群落存在于人体的多个微环境中，是宿主免疫系统和抗癌疗法反应的重要调节剂。最近的研究表明，原发性肿瘤中存在复杂的微生物群落。为了研究微生物组在转移中的存在和相关性，我们整合了4160例转移性肿瘤活检的基于图谱和组装的宏基因组学、基因组学、转录组学和临床数据。我们确认了微生物对于特定器官的取向、缺氧性肿瘤中厌氧性细菌的丰度、微生物多样性和肿瘤浸润性中性粒细胞间的相关性，以及对于免疫检查点抑制剂(ICB)具有抗性的肺癌与梭状杆菌之间的相关性。此外，纵向肿瘤取样揭示了微生物群落的时间演变，并确定了ICB消耗的细菌。我们生成了一个转移性肿瘤微生物组的泛癌症资源，这可能有助于推进治疗策略。
推荐语
微生物群落在癌症疗法中存在一定的调节作用，而免疫检查点抑制剂与梭状杆菌之间也具有相关性，作者研究了与转移性肿瘤相关的微生物组信息，期望在癌症治疗方面中提供新的思路与策略。返回搜狐，查看更多