16S rRNA 基因

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16S rRNA 基因

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16S rRNA 基因

使用16S rRNA基因推断细菌系统发育需谨慎

使用16S rRNA基因推断系统发育是当下微生物组研究中最常用的分析方法之一，然而最新发表于Microbiome的一项研究指出，16S基因及其可变区的系统发育一致性远不及由核心基因构建的系统发育关系，导致了一些多样性指标被扭曲，尤其是在属水平内，建议将来系统发育相关分析中尽量使用全基因组或结合其它标记位点。

16S rRNA 基因细菌系统发育研究论文

大脑微生物组

脱靶扩增或可导致帕金森患者脑部细菌检测假阳性

最近的研究表明，人类大脑存在微生物。这些微生物或与帕金森病(PD)和阿尔茨海默病(AD)中所见的神经炎症变化有关，或作为健康患者大脑样本中的大脑微生物组而存在。Microbiome最近发表的研究，通过检测健康和帕金森患者个体大脑不同区域微生物组成，及作为种间对照的小鼠大脑微生物组成，结果发现，没有证据支持帕金森病患者大脑中存在微生物组或细菌感染，检测到的细菌信号是由外源DNA污染和宿主DNA假阳性扩增引起的。

大脑微生物组脱靶扩增 DNA污染二代测序 16S rRNA 基因

菌群分析方法

构建特定生境的训练集进行16S种水平分类

16S rRNA基因测序的低成本促进了人群规模的分子流行病学研究。现有的计算算法可以将16S rRNA基因序列解析为高分辨率扩增子序列变体（ASVs），这些变体代表了在研究中可比拟的一致标记。将这些ASV分配给种水平的物种分类可增强基于16S rRNA基因的微生物群研究的生态和/或临床相关性，并进一步促进跨研究的数据比较。《Microbiome》上发表的一项研究中，作者提出了一种系统的方法，用于构建基于系统发育的，高分辨率的，特定生境的训练集，该训练集允许将物种/超物种水平的物种分类分配给短读长和长读长的16S rRNA基因衍生的ASVs，这一进步实现了这一目标。

菌群分析方法 Training set Naïve Bayesian RDP Classifier Species-level taxonomy 16S rRNA gene

菌群分析方法

评估16S rRNA基因测序分析方法的框架

有多种生物信息学下游分析流程可用于分析16S rRNA基因扩增子测序，但尚无研究使用环境混合物评估16S rRNA基因测序结果的准确性。在《Microbiome》发表的这项研究中，作者开发了一种评估16S rRNA基因测序分析方法的框架，该框架利用一种新颖的两样品滴定混合物数据集和指标来评估计计数型表的定性和定量特征，并通过评估三个主流分析流程生成的计数表演示了该框架的分析结果。该框架是评估16S rRNA标记基因生物信息学方法的宝贵资源，并将帮助科学家为其标记基因分析选择合适的分析方法。

菌群分析方法 16S rRNA gene Assessment Bioinformatic pipeline Normalization

皮肤微生物组

mBio：人真皮微生物群组成

由于个体间的差异，皮肤微生物被描述为微生物指纹图谱。目前对皮肤微生物的理解是基于对表皮最外层的采样，而其余皮肤层的微生物群尚未得到充分研究。mBio近期的研究，对皮肤的表皮和真皮微生物组成进行了分析，结果显示，表皮和真皮之间的组成和功能有所不同。真皮在个体间通常含有较多的同源微生物组成，是表皮微生物群的一个特定亚群。猜测真皮微生物能直接接触到人体宿主的免疫应答，研究宿主与菌群之间的互作，如皮肤疾病和慢性感染等，可以真皮为研究对象。

皮肤微生物组真皮微生物 16S rRNA 基因 DNA测序皮肤活检

仅仅依靠16S rRNA基因可否将微生物图谱描绘到菌株水平？

虽然部分16S rRNA基因区域对微生物的分辨率与全长相当，但仅仅对有限的种群，对于描绘数量庞大微生物群落任然停留在属及以上的水平。Illumina的短读长的测序和过去罗氏454测序都无法得到16S rRNA基因全长序列。Sanger测序可以满足读长的要求，却在通量上远远不够。目前，以Nanopore和PacBio为代表的三代测序技术方兴未艾，让16S rRNA基因全长高通量测序走向现实。高通量测序全部可变区的序列必将改变我们对微生物群落的认识。这是否可以描绘到我们关心的种和菌株水平？本文将给出答案。

扩增子 16S rRNA 基因全长16S 三代测序分类精度

系统发生学

Nature子刊：依据细菌共有单拷贝蛋白构建新的生命之树

16S rRNA基因是现有细菌分类系统的基石。这个仅以单基因核酸差异构建的细菌生命之树并非尽善尽美。Nature Biotechnology上面的一篇报道，将单基因分类系统扩展到120个细菌共有单拷贝蛋白质，在大量氨基酸水平差异的基础上构建新的分类系统（命名为GTDB），大幅修正了现有的细菌生命之树。

系统发生学 16S rRNA 基因分类多序列比对

16S rRNA 基因

皮埃蒙特牛的上下呼吸道菌群特点

① 样本来自6个牧场的19头断奶皮埃蒙特牛，其中8头临床表现有呼吸疾病，并对上呼吸道（NS）和下呼吸道（TTA）菌群进行16S测序分析；② 结果：29个门共305个菌属被鉴定；支原体占比最大（60.8%），在NS、TTA分别占27.3%、76.7%；其次是莫拉克斯氏菌属，在NS、TTA占16.6%、7.3%；③ NS和TTA中占比最大的分别是嗜冷菌血和多杀巴斯德菌；④ alpha 和beta多样性分析都显示NS和TTA的菌群有显著性的差异；但是牧场和临床症状对NS/TTA菌群似乎没有影响。

16S rRNA 基因牛的呼吸疾病呼吸道呼吸道疾病菌群

因纽特人菌群

狩猎民族的肠道菌群受膳食影响而季节性波动

① 研究收集了生活在雷索卢特湾的因纽特人的粪便、厕纸样本以及膳食信息，并与蒙特利尔人（西方饮食）的进行对比，结果并没有发现菌群有特征性不同；厕纸样本带来的菌群变化可以被个体差异、性别和地理位置差异解释；② 然而1年的跟踪试验表明，膳食可以解释所有参与者菌群变化的11%，以及因纽特人菌群17%的特定差异；但是两地的季节波动都不明显；③ 因纽特人个体内的菌群随时间的波动比蒙特利尔人更大，与其更多变和个性化膳食相对应。

因纽特人菌群 16S rRNA 基因膳食转变肠道菌群因纽特膳食