【2015科研回顾】测序界的微生物及宏基因组

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【2015科研回顾】测序界的微生物及宏基因组8 k! {# v9 N, B/ B1 v. D& i: @
/ 作者： / 2015-12-22
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病毒: @3 d8 |/ N1 \) C4 W
《Nature》：中国科学家领导的一个国际研究小组对2014年秋天在塞拉利昂收集的一些埃博拉病毒分离株进行基因组序列分析，追踪了埃博拉疫情后期阶段这一病毒的多样性和进化。
7 p3 n# D7 \% K, F/ g2 g  pGenetic diversity and evolutionary dynamics of Ebola virus in Sierra Leone
! c' H" W7 d" a& ~# P《Cell》：哈佛大学、Broad研究所、美国疾控中心（CDC）、美国国家过敏和传染病研究所（NIAID）等机构的研究人员测序了两百多个埃博拉病毒样本的基因组，进行了迄今为止最全面的分析，展示了病毒在这么长时间里发生的改变。
& e  _7 s4 o4 y' e" I( TEbola Virus Epidemiology, Transmission, and Evolution during Seven Months in Sierra Leone
7 c& X  x4 A( }  }% M3 o' L% U* C《Nature》：巴斯德研究所、法国国家科学研究中心和悉尼大学的科学家们通过对病毒株进行基因组测序，鉴别出埃博拉病毒遗传变异的特征，揭示出有三种不同的病毒变种在几内亚，尤其是首都的城市区域和附近的市镇同时传播。+ g9 K2 q9 [6 W. w9 S
Distinct lineages of Ebola virus in Guinea during the 2014 West African epidemic. ?$ H6 ?/ |) c& C3 D; \/ V
《Nature Genetics》：一个跨国团队收集并分析了来自99个国家的4987个北京系结核分枝杆菌样本，并对其中110个样本进行了全基因组测序，对其他样本进行了部分测序。结果显示北京系结核分枝杆菌出现以来，感染力变得越来越强，完胜其他结核分枝杆菌。
% H2 Q1 M8 B* S( x; [, q2 Y! pEvolutionary history and global spread of the Mycobacterium tuberculosis Beijing lineage
( ?' d* e- t+ F4 @* k3 S' D, W《mBio》：美国科学家发现埃博拉病毒基因组变化可能会对基于埃博拉病毒序列而研发出来的治疗方法产生负面影响，因此应对现在正在应用的治疗方法进行重新评估。7 ?$ n: }/ \8 I. |# S  _
Evaluation of the Potential Impact of Ebola Virus Genomic Drift on the Efficacy of Sequence-Based Candidate Therapeutics
1 k! [  h' b8 t- ^! A《PNAS》：复旦大学医学院的研究人员与来自中国、西班牙、瑞士等国的科学家们采用全基因组测序结合大规模基因分型，揭示出了结核分枝杆菌北京家族菌株的起源、进化及其与现代人类迁移的联系。
& x" ?1 X$ I* ?Southern East Asian origin and coexpansion of Mycobacterium tuberculosis Beijing family with Han Chinese
- P% G7 N  `$ \  j《Genome Announcements》：复旦大学基础医学院在国际上第一次获得了完整的脑膜脓毒黄杆菌全基因组序列。该完整参考序列将作为脑膜脓毒黄杆菌的标准全基因组参考序列，有效推进脑膜脓毒黄杆菌基础和应用微生物组学及精准医学的研究。
* B$ I; M6 P  i( {- u6 |Complete Genome Sequence of Elizabethkingia meningoseptica, Isolated from a T-Cell Non-Hodgkin's Lymphoma Patient1 J9 b- P1 C1 g# N9 [) l
《PNAS》：墨尔本大学带领的一个国际科学家小组从世界各地37个研究机构和六个国家获取300株细菌样本，解码了肺炎克雷伯菌（KP）基因组，使科学家们获得有价值的数据，走在KP演化的前面。9 H( k6 ^+ R+ l' Q7 i: N
Genomic analysis of diversity, population structure, virulence, and antimicrobial resistance in Klebsiella pneumoniae, an urgent threat to public health+ W; [: i8 p8 T+ y% k
《mBio》：哥伦比亚大学的病毒学家发现了一种新病毒，命名为人hepegivirus 1（HHpgV-1）。从遗传学序列上看，这种新病毒与严重损伤肝脏的丙肝病毒和人类pegivirus（曾被称为庚型肝炎病毒）有些相似。
$ t5 H: g. Q6 V: rVirome Analysis of Transfusion Recipients Reveals a Novel Human Virus That Shares Genomic Features with Hepaciviruses and Pegiviruses
. c6 d7 W4 B& v' X( K宏基因组: E/ P: J% [4 U0 T! `
《Cell》：华盛顿大学的研究团队通过计算分析精确定位了每个序列的菌种来源，发现在一百多人的微生物组中，有几十个菌种的五千多个基因存在着显著的拷贝数变化。2 _& P# J: m2 u' \7 k
Extensive Strain-Level Copy-Number Variation across Human Gut Microbiome Species
( K; J+ n1 ?6 f( m5 z, l9 C1 P《mBio》：多国科学家对最常用的复杂微生物群落高通量宏基因组技术进行评论和总结，并讨论了它们的特点、优点及其在环境科学中的应用，主要集中于复杂微生物系统的分析。# }+ L: n! u6 {# a; `5 I9 ]6 I
High-Throughput Metagenomic Technologies for Complex Microbial Community Analysis: Open and Closed Formats
# ^* L2 p+ r( b8 s) E! w- d《Cell Host & Microbe》：华大基因和瑞典哥德堡大学的研究人员对98名一岁以内的瑞典婴儿的粪便进行宏基因组鸟枪法测序，鉴定了四千多个新细菌基因组。发现即使引入了固体食物，非母乳喂养婴儿的微生物组仍旧比母乳喂养婴儿更接近成人。
! V3 r9 B+ q9 m, e0 v( `% HDynamics and stabilization of the human gut microbiome during the first year of life4 ^' d! h9 v: f$ d  B
《mBio》：中国研究人员在121份大熊猫粪便样本中使用了称为16S rRNA基因测序的实验室技术。研究显示大熊猫表现出极低的肠道菌群多样性，整体结构不同于非熊猫的食草动物，却类似于肉食性和杂食性的熊。
% t4 w4 {7 m+ L% x& yThe Bamboo-Eating Giant Panda Harbors a Carnivore-Like Gut Microbiota, with Excessive Seasonal Variations4 I9 N8 E( R# X( H6 e- `
《Nature Medicine》：北京协和医院和华大基因等机构的研究人员共同合作完成了类风湿关节炎（RA）患者口腔和肠道微生物元基因组研究。: B; f# W( \# c/ k1 M/ P3 ~
The oral and gut microbiomes are perturbed in rheumatoid arthritis and partly normalized after treatment
6 U) R8 I5 z# T& P, C8 r《Cell》：一个国际研究小组建立了世界上最大的拉沙病毒（Lassa virus，LASV）数据集。这一新基因组目录包含了从塞拉利昂和尼日利亚患者样本，及主要的动物宿主多乳小鼠野外样本中采集的近200个病毒基因组。; q- C# Q8 W1 J
Clinical Sequencing Uncovers Origins and Evolution of Lassa Virus
+ Z& I5 `. l1 O. ^5 @; F+ [, F《Nature Biotechnology》：深圳华大基因研究院、哥本哈根大学等研究机构的科研人员构建了世界首个较为完整的小鼠肠道微生物基因集，为以小鼠为基础的人类疾病模型研究提供有益参考。
( G! B1 P) a0 D0 ?0 B" CA catalog of the mouse gut metagenome8 \( w! V% f9 v" H" N
《Science》：来自美国50家机构的48位科学家组成的一个联合小组，倡议开展一项浩大的研究，以理解和利用微生物组——栖息在多种多样生态系统（如人类肠道和海洋）的微生物群落，来改善人类健康、农业、生物能源和环境。
9 B5 B3 s. u9 e" e9 d( U% cA unified initiative to harness Earth's microbiomes
7 G0 y4 L& I* ?8 B8 r- r  I《Nature》：三位杰出的学者认为，Unified Microbiome Initiative将发展变革工具和研究小组，并提出一项国际微生物组倡议，将补充这项美国计划的工作。) G" O. O7 X0 c" V" T8 @$ y
Microbiology: Create a global microbiome effort) C# R  U. u1 W9 D" }! G
《Science Translational Medicine》：加州大学洛杉矶分校（UCLA）的研究人员利用宏转录组分析，发现痤疮患者和健康人的皮肤菌群转录谱并不相同。
* Y& k5 l  l2 H( @! e# e) Q% xVitamin B12 modulates the transcriptome of the skin microbiota in acne pathogenesis# M, O2 q/ b( |; N. t
《Nature》：德国马克斯普朗克植物育种研究所和苏黎世联邦理工大学合作，将模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）叶片和根中发现的细菌，培育出了超过一半。- u- [0 w0 I+ a) P6 G5 v
Functional overlap of the Arabidopsis leaf and root microbiota
# h% {4 W! {7 P7 E0 n《Nature Biotechnology》：斯坦福大学的研究人员将Illumina长读取技术（TruSeq SyntheticLong-Reads）与计算工具结合起来，获得了一名男性肠道微生物组的清晰图谱，揭示了肠道微生物组的惊人多样性。
# g  l# m: ]5 d4 S7 zSynthetic long-read sequencing reveals intraspecies diversity in the human microbiome1 I4 W; B( c2 I  P9 p* }5 ]5 w; i