在哺乳动物肠道中通过宿主衍生的读取正常化对绝对细菌生物质的元基因学估计
Gechlang Tang1,2, Alex V Carr1, Crystal Perez1,3,4
1Institute for Systems Biology, Seattle, Washington, USA.
mSystems
|July 31, 2025
概括
估计肠道中的细菌生物量是理解微生物组动态的关键. 一种新方法使用来自元基因组的细菌对宿主读取比率,提供一种简单,具有成本效益的方法来量化生物质,而不需要复杂的实验.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 生物信息学是一种生物信息学.
- 人类肠道微生物组研究研究
背景情况:
- 准确估计人类肠道中绝对细菌生物量对于理解微生物组功能和宿主微生物相互作用至关重要.
- 现有的流式细胞计,qPCR和spike-in等方法往往是劳动密集型,昂贵的,容易出现技术偏差.
- 这些挑战阻碍了在肠道微生物组研究中常规纳入绝对细菌生物量测量.
研究的目的:
- 开发和验证一种简单,具有成本效益的方法,直接从便元基因组数据估计绝对细菌生物量.
- 为了评估细菌对宿主 (B:H) 的有用性,读取计数比作为细菌生物质的代理.
- 确定B:H比是否可以用于跟踪与健康,疾病和抗生素治疗相关的生物质变化.
主要方法:
- 提出了一种使用细菌与宿主 (B:H) 读数比率的新方法,该比率来源于猎枪元基因组测序数据.
- 与传统方法比较B:H比率,例如流细胞计,qPCR和尖端入口.
- 评估了B:H比率与细菌与饮食 (B:D) 比率的相关性,并评估了宿主读数耗尽的影响.
主要成果:
- B:H比率与既定方法有很强的相关性,可以作为便中绝对细菌生物质的可靠代理.
- B:H比率显示了健康和患病状态之间的预期变化,并且在健康个体中随着时间的推移保持稳定.
- 该方法有效地跟踪了对抗生素治疗和随后恢复的反应,突出了其动态效用.
结论:
- B:H比率提供了一个方便,成本效益和强大的替代方案,用于估计来自便转基因组的绝对细菌生物量.
- 这种方法消除了对额外测量,复杂的实验设计或机器学习的需求,使生物质量量定量的民主化.
- 允许更广泛地使用绝对细菌生物量测量将提高我们对肠道微生物组动态和宿主微生物群相互作用的理解.
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