港中大+澳科大:嗜热链球菌如何抑制大肠癌?

Gastroenterology [IF:17.373]
① 在2种结直肠癌小鼠模型中,嗜热链球菌可抑制肿瘤生长;② 嗜热链球菌及其条件培养基可抑制结直肠癌细胞系的存活;③ 嗜热链球菌条件培养基中>100kDa的组分可诱导结直肠癌细胞的凋亡及在G0/G1期的停滞,并可抑制裸鼠中的结直肠癌移植瘤的生长;④ 嗜热链球菌分泌的β-半乳糖苷酶在体外及体内均有显著的抑制结直肠癌作用;⑤ β-半乳糖苷酶可增加双歧杆菌属及乳杆菌属的益生菌的丰度,并通过促进半乳糖产生抑制Hippo信号通路以激活氧化磷酸化。
【主编推荐语】嗜热链球菌是酸奶生产中使用的一种益生菌,此前研究对526份粪便样本的测序分析鉴定出结直肠癌患者的嗜热链球菌减少。香港中文大学胡嘉麒、于君、陈德威和澳门科技大学伍建林与团队,在Gastroenterology上发表的一项最新研究发现,嗜热链球菌可显著抑制结直肠癌细胞系的存活,并可显著抑制小鼠模型中的结直肠癌发生发展。进一步分析表明,嗜热链球菌的抗肿瘤作用主要由其分泌的β-半乳糖苷酶所介导,后者可调控肠道菌群组成以增加有益菌的丰度,并可通过促进半乳糖的产生以抑制Hippo信号通路。(@szx)
Streptococcus thermophilus inhibits colorectal tumorigenesis through secreting β-galactosidase
2020-09-10, doi:10.1053/j.gastro.2020.09.003

宏基因组测序无参分析新方法

Genome Research [IF:11.093]
① Nubeam利用矩阵乘法的非交换特性,将不同的序列转化为矩阵组合得到不同的运算结果;② 样品包含的序列被转化为该运算结果的经验分布,而样品基因组的差异能够通过该经验分布的距离定量;③ Nubeam避免了参考基因组偏差、比对偏差,能够分析参考基因组不完整的物种,对比Kmer,Nubeam还能消除GC含量和测序质量的偏差;④ Nubeam应用于宏基因组能够充分挖掘未比对上的序列的差异,也能够应用于16S分析发掘新的结果。
【主编推荐语】本文提到了Nubeam(核苷酸作为矩阵),一种新颖的分析测序数据的无参考方法,作者目前将其用来分析短测序读长,介绍了其方法的特点。Nubeam通过矩阵表示核苷酸,将读长转换为矩阵的乘积,并根据乘积矩阵为读长分配编号,Nubeam利用矩阵乘法的非交换性质,以便为不同的读长分配不同的编号,而相似的读长分配相似的编号;Nubeam包含k-mer方法作为特例,但是与k-mer方法不同,Nubeam便于考虑GC偏差和核苷酸质量;作为无参考方法,Nubeam避免了参考偏差和作图偏差,并且可以在没有参考基因组的生物中使用。因此,Nubeam非常适合分析宏基因组测序的数据集,也可用于分析16S rRNA基因测序数据。(@刘永鑫-中科院-宏基因组)
The Nubeam reference-free approach to analyze metagenomic sequencing reads
2020-09-03, doi:10.1101/gr.261750.120

Cell子刊:小鼠肠道宏基因组包含460万个基因和660个基因组的基因集

Cell Reports [IF:8.109]
① 整合小鼠肠道宏基因组集(iMGMC),包括460万基因和660个基因组(iMAGs);② 重建1323个16S RNA基因序列,并与其中485个iMAGs建立对应关系;③ 通过iMAGs与16S rRNA对应关系,开发PICRUSt-iMGMC流程,改善功能预测;④ 将iMGMC与基因组分类数据库(GTDB)和肠道基因组数据库(IGC)比较,发现高度未知的分类群;⑤ 21个小鼠供应商有独特的iMAGs组合,其中20个都检测到鼠李糖乳杆菌,小鼠菌群多样性受到环境因素影响。
【主编推荐语】通常,参考基因目录的生成涉及特定于样品的组装,基因预测以及基因条目的全数据集聚类,以减少冗余。但是,这种方法导致基因条目的物种分类学分辨率降低。这是由于高度相关但截然不同的基因的聚类以及缺乏高分辨率的分类学信息所致。大规模宏基因组学方法面临的一个具体挑战是将特定的16S rRNA基因序列与MAGs连接起来,这通常导致连接率较低。在这里,作者提出了一种综合的方法和相应的计算流程来构建整合的基因目录,从而显著改善了基因条目的物种分类学分辨率,并将基因链接到MAGs(宏基因组装配的基因组)和重建的全长16S rRNA基因。整合的小鼠肠道宏基因组目录(iMGMC)由298个可公开获得的新测序的宏基因组样本构建而成。此外,本文提出了一组另外的MAGs,它们是从898个宏基因组测序样品的单独单样品组装中获得的,与整合到iMGMC中的MAGs一起组成了1,296种细菌水平的细菌基因组。(@刘永鑫-中科院-宏基因组)
An Integrated Metagenome Catalog Reveals New Insights into the Murine Gut Microbiome
2020-03-03, doi:10.1016/j.celrep.2020.02.036
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