Soil microbiome
凍原土壤病毒介導(dǎo)微生物群落對氣候變暖的響應(yīng)
全球氣溫上升導(dǎo)致苔原土壤中儲存的大量碳儲量退化淑廊，其中微生物過程起著關(guān)鍵作用宠哄。已知病毒通過編碼輔助代謝基因和感染關(guān)鍵微生物來影響土壤碳循環(huán)抽诉，但氣候變暖下病毒對微生物群落的調(diào)控仍未研究贪薪。在這項研究中吨艇，我們評估了阿拉斯加永久凍土區(qū)兩個深度(15 ~ 25 cm和45 ~ 55 cm)大約5年的實驗變暖對病毒群落的響應(yīng)徒爹。結(jié)果表明嘉蕾，總氮(N)非凌、總碳(C)和土壤解凍時間等環(huán)境條件對病毒群落和功能基因組成及豐度(包括與復(fù)制、結(jié)構(gòu)荆针、感染和裂解相關(guān)的病毒功能基因)有顯著影響敞嗡。雖然長期升溫對兩個深度的病毒群落組成沒有影響，但病毒編碼的一些糖苷水解酶在升溫的兩個深度都更豐富航背。隨著總碳的不斷減少喉悴，病毒可能通過改變產(chǎn)甲烷菌的感染策略來緩解甲烷的釋放。重要的是玖媚，病毒可以采用溶源性和裂解性的生活方式分別操縱不同土壤深度的微生物群落箕肃，這可能是導(dǎo)致微生物對變暖反應(yīng)差異的主要因素之一。這項研究為病毒如何在群落和功能尺度上調(diào)節(jié)微生物對變暖的反應(yīng)提供了一個新的生態(tài)學(xué)視角今魔。
ARGs
食物鏈微生物群中的抗菌素耐藥性
全球食品系統(tǒng)的安全和完整性處于不斷變化的狀態(tài)勺像，化學(xué)和微生物風(fēng)險持續(xù)存在。雖然化學(xué)品風(fēng)險正在得到系統(tǒng)管理错森，但微生物風(fēng)險構(gòu)成了額外的挑戰(zhàn)吟宦。耐藥微生物和相關(guān)抗生素耐藥基因(ARGs)在食物鏈中的持久性為微生物風(fēng)險的管理增加了一個額外的維度。由于食物鏈微生物組是全球衛(wèi)生系統(tǒng)的一個關(guān)鍵界面涩维，這些微生物可以在許多方面影響健康殃姓。本文系統(tǒng)綜述了ARGs在食品中的分布，描述了ARGs從農(nóng)場到餐桌的潛在傳播途徑和轉(zhuǎn)移機(jī)制瓦阐，并討論了潛在的食品安全問題和挑戰(zhàn)蜗侈。在食物鏈中調(diào)節(jié)抗菌素抗性有助于全球糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
宏基因組對印度北部城市和農(nóng)村醫(yī)院廢水中臨床高度關(guān)注的微生物組和抗生素耐藥基因的深入研究:抗微生物藥物耐藥性的主要儲存庫
印度是抗生素最大的消費國和生產(chǎn)國之一睡蟋，也是抗菌素耐藥性基因(ARGs)出現(xiàn)和擴(kuò)散的熱點地區(qū)踏幻。印度醫(yī)院廢水(HWW)積聚來自源醫(yī)院的arg，并經(jīng)常與城市廢水合并戳杀，有可能對環(huán)境和人類造成污染该面。盡管具有公認(rèn)的臨床重要性夭苗，但印度醫(yī)院廢水缺乏高分辨率的抗性組分析，大多數(shù)研究要么依賴于傳統(tǒng)的pcr偏向技術(shù)吆倦，要么僅限于一個城市。在這項研究中坐求，我們通過鳥槍宏基因組學(xué)全面分析了分布在印度北部農(nóng)村和城市地區(qū)的六家印度醫(yī)院的廢水中的抗生素耐藥組蚕泽。我們的研究通過reads -based analysis和assembly-based analysis揭示了ARGs在所有樣品中對氨基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類桥嗤、碳青霉烯類须妻、甲氧芐氨嘧啶和磺胺類抗生素的優(yōu)勢。我們首次在印度醫(yī)院污水中檢測到移動粘菌素耐藥基因mcr-5.1泛领。6份樣本中有4份含有blaNDM-1, hww2為銅綠假單胞菌攜帶荒吏，hww4和hww6為肺炎克雷伯菌攜帶，hww5為鮑曼不動桿菌攜帶渊鞋。大多數(shù)ARGs是質(zhì)粒介導(dǎo)的绰更，由變形菌門寄主。我們鑒定了ARGs側(cè)翼的毒力因子和轉(zhuǎn)座因子锡宋，突出了ARGs水平基因傳播的作用儡湾。
HyperVR:一種混合深度集成學(xué)習(xí)方法，同時預(yù)測毒性因子和抗生素抗性基因
傳染病空前增多执俩，對公共衛(wèi)生和全球經(jīng)濟(jì)構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)徐钠。毒力因子(VFs)使病原體能夠粘附、繁殖并對宿主細(xì)胞造成損害役首，而抗生素抗性基因(arg)使病原體能夠逃避原本可以治愈的治療尝丐。同時鑒定VFs和ARGs可節(jié)省病原體監(jiān)測時間，特別是現(xiàn)場流行病原體檢測時間衡奥。然而爹袁，大多數(shù)工具只能預(yù)測vf或arg。很少有同時預(yù)測VFs和arg的工具通常具有很高的假陰性率矮固，對截止閾值敏感呢簸，并且只能識別保守基因。為了更好地同時預(yù)測vf和arg乏屯，我們提出了一種稱為HyperVR的混合深度集成學(xué)習(xí)方法根时。HyperVR同時考慮了最佳命中分?jǐn)?shù)和統(tǒng)計基因序列模式，將經(jīng)典機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)結(jié)合起來辰晕，同時準(zhǔn)確地預(yù)測vf蛤迎、arg和陰性基因(既不是vf也不是arg)。對于單個VFs和arg的預(yù)測含友，在實驗(真實宏基因組數(shù)據(jù)中的VFs和arg)和偽VFs和- arg(基因片段)中替裆，HyperVR優(yōu)于目前最先進(jìn)的預(yù)測工具校辩。HyperVR只使用基因序列信息，沒有嚴(yán)格的截止閾值辆童，因此預(yù)測簡單可靠宜咒。
Metagenome
運動員的人類腸道微生物組:宏基因組和代謝的見解
背景
在過去的幾年里，運動員的體能表現(xiàn)與其腸道菌群之間的相關(guān)性越來越受關(guān)注把鉴，因為有新的證據(jù)表明腸道菌群作為運動員健康狀況的主要驅(qū)動因素的重要性故黑。此外，據(jù)推測庭砍，運動員大腸內(nèi)微生物群的代謝活動可能會影響運動員的體能表現(xiàn)场晶。在這里，我們分析了從健康運動員和健康久坐成年人的糞便樣本中獲得的418個公開的宏基因組學(xué)數(shù)據(jù)集怠缸。
結(jié)果 這項研究證明了激烈的體育活動和相關(guān)的生活方式如何與腸道微生物群組成的調(diào)節(jié)有關(guān)诗轻，通過增強能夠產(chǎn)生短脂肪酸(SCFAs)的腸道微生物來誘導(dǎo)分類譜的修改。此外揭北，我們的分析還揭示了特定細(xì)菌物種與高影響生物合成酶(HIBSs)之間的相關(guān)性扳炬，這些生物合成酶負(fù)責(zé)生成一系列微生物驅(qū)動的化合物，如維生素B12搔体、氨基酸衍生物和其他與心血管和年齡相關(guān)的健康風(fēng)險降低相關(guān)的分子鞠柄。
結(jié)論 值得注意的是，我們的研究結(jié)果顯示了競技運動員與腸道微生物群的調(diào)節(jié)之間的聯(lián)系嫉柴，以及這種調(diào)節(jié)如何反映在微生物代謝物的潛在生產(chǎn)中厌杜，從而對人類的身體表現(xiàn)和健康狀況產(chǎn)生有益的影響。
分析工具：METAnnotatorX2: a Comprehensive Tool for Deep and Shallow Metagenomic Data Set Analyses
