用于肠道微生物组的机械检查的代谢学管道
Shuo Han1, Will Van Treuren1,2, Curt R Fischer3,4
1Department of Microbiology and Immunology, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA, USA.
Nature
|July 15, 2021
概括
科学家开发了一种新的质谱管道来识别肠道微生物代谢物,揭示了细菌体中的新代谢,并将微生物化学与宿主健康联系起来. 这种工具有助于了解肠道微生物群
科学领域:
- 微生物学
- 代谢学
- 系统生物学
背景情况:
- 肠道微生物显著影响人类健康,影响癌症免疫疗法对代谢疾病的反应.
- 了解化学相互作用,特别是肠道微生物产生的小分子,对于阐明宿主-微生物联系至关重要.
- 目前的分析工具难以对无氧肠道微生物生物化学进行高通量,准确的功能分析.
研究的目的:
- 开发一个集成的质谱管道,以加速识别微生物群依赖的代谢物.
- 创建人类肠道微生物的综合代谢资源.
- 探索微生物基因,新陈代谢和宿主表型之间的关系.
主要方法:
- 构建一个以微生物为中心的综合质谱管道.
- 178个肠道微生物菌株的代谢概况与833个代谢物的库.
- 机器学习和比较基因组学的应用用于代谢途径的发现.
- 在小鼠生物液中检测和追踪微生物群依赖的代谢物.
主要成果:
- 产生了178种肠道微生物菌株的代谢概况,从而建立了有价值的代谢学资源.
- 发现微生物生殖和代谢能力之间的差异.
- 通过机器学习, 在 Bacteroides 属内发现了一种新型的代谢.
- 通过比较基因组学揭示了生物化学途径,并成功地追踪了微生物代谢物.
结论:
- 开发的代谢学管道显著加速了微生物代谢物的识别.
- 这些发现为微生物新陈代谢提供了新的见解,特别是在Bacteroides中,以及它们对宿主的化学贡献.
- 这种资源和管道提供了一个强大的工具来描述肠道微生物及其与宿主之间的相互作用.
相关概念视频
01:17Microbial Biosensors
88
Microbial biosensors are analytical devices that utilize living microbes to detect specific substances through measurable signals. These devices consist of two main components: biosensing organisms and signal-transducing elements. Biosensing organisms, such as Escherichia coli or Saccharomyces cerevisiae, are typically housed in multiwell plates connected to transducers, enabling rapid, real-time detection of target analytes.Signal Generation MechanismWhen a target analyte—such as...
88
01:24Automated Microbial Diagnostics
77
Automated diagnostic analyzers have transformed clinical microbiology by providing rapid and reliable methods for pathogen identification and antibiotic susceptibility testing. Among these systems, the Vitek 2 is widely used because it automates the traditionally labor-intensive processes of microbial identification (ID) and antibiotic susceptibility testing (AST), delivering standardized and timely results that are essential for effective patient care.Microbial Identification with ID CardsThe...
77