宏基因组研究工具 | 小鼠肠道宏基因组目录(iMGMC)

2020-03-13 270文献解读

近日,来自德国的研究人员在《Cell Reports》杂志发布了一个宏基因组研究的综合资源:小鼠肠道宏基因组目录(iMGMC),为宏基因组研究提供高度集成的数据资源,并促进分类学、功能学以及小鼠肠道和其他生态系统群落结构的深入探索。

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为什么要构建iMGMC?

微生物组研究需要综合资源

宏基因组和16S rRNA扩增子序列分析通常使用单独的基因组目录、16S rRNA数据库和宏基因组组装基因组(MAGs)数据集,然而,这种方法降低了基因序列的分类学分辨率。

研究人员结合实验室和野生小鼠的数据,整合了一个综合资源:小鼠肠道宏基因组目录(iMGMC),将显著提高基于序列研究的分辨率。iMGMC由298个公开的和新测序的宏基因组样本构建,包括460万个独特基因和660个MAGs,其中485个MAGs与重建的全长16S rRNA基因序列相连接。

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iMGMC能做什么?

优化微生物组分析

  • 改善功能预测:通过MAGs与16S rRNA基因序列的连接,构建了小鼠肠道菌群的PICRUSt优化模型(PICRUSt-iMGMC),将原始PICRUSt算法与iMGMC数据结合使用。

  • 揭示未知物种分类:iMGMC使小鼠肠道菌群的覆盖率和分类学分辨率达到前所未有的水平。研究人员将898个宏基因组测序单独样本的组装数据整合至iMGMC,得到的MAGs覆盖1296个种,其中超过88%是潜在的新物种。

  • 揭示小鼠菌群的特定微生物和功能多样性:揭示了数百种小鼠微生物群落物种,且在小鼠肠道中发现的大多数菌群都是特有的。

此项研究中新增原始测序数据已存储在NCBI的BioProject数据库,项目编号PRJEB32890;研究中分析或生成的数据集可在https://zenodo.org/record/3631711获取;使用的代码可在GitHub存储库中找到https://github.com/strowig-lab/iMGMC-1

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参考文献
Lesker T R, Durairaj A C, Gálvez E J C, et al. An Integrated Metagenome Catalog Reveals New Insights into the Murine Gut Microbiome[J]. Cell Reports, 2020, 30(9): 2909-2922. e6.
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