抗菌素抗性对公共卫生构成了日益严重的威胁,强调了迫切需要对23种新型治疗策略的需求。抗菌肽(AMP),具有不同动作机制的短肽序列,由于其针对病原体的广谱活性,提供了一种有希望的替代方法。最近的25种蛋白质语言模型(PLM)的进展彻底改变了蛋白质结构预测和26个功能注释,突出了它们的AMP发现和治疗性发育的潜力。在这27个上下文中,我们提出了AMP隔离剂(抗微生物肽结构进化矿工),这是一个AI驱动的28框架,旨在识别元基因组组装的基因组(MAGS)中的AMP。通过将29个PLM,结构聚类和进化分析整合到框架中,AMP隔离机可以识别30个由小的开放式阅读框架(SMORF)和加密的肽(EPS)编码的30安培,显着31个扩展了发现空间。使用这种方法,我们确定了来自32个不同栖息地的1,670,600座安培候选者。对29名候选者的实验验证显示,抗菌活性在18中,13 33超过抗生素的有效性。对人类肠道微生物组的AMP的进一步分析34显示了保守和适应性进化策略,可确保其在35动态肠道环境中的功能疗效。这些发现位置放大器作为发现的强大工具36
出席人员:阿盖尔-比特郡议会议员 Dougie Philand(主席) 阿盖尔-比特郡 HSCP 战略规划、绩效和技术主管 Kristin Gillies(联合主席) NHS 高地非执行董事会成员兼 IJB 成员 Graham Bell 阿盖尔-比特郡 HSCP 工作人员(健康)负责人 Fiona Broderick 阿盖尔-比特郡 HSCP 成人服务健康部门 Caroline Cherry 阿盖尔-比特郡 HSCP 成人服务健康部门 James Crichton 阿盖尔-比特郡 HSCP 项目经理(神经多样性、学习障碍和自闭症) David Gibson 阿盖尔-比特郡 HSCP 儿童、家庭和司法部门主管 Nicola Gillespie 精神健康和成瘾服务经理 James Gow 阿盖尔-比特郡 HSCP 财务主管 Julie Hodges 独立部门代表 Margaret Jacobsen Dochas 中心主席 Hazel MacInnes 阿盖尔-比特郡议会委员会服务官员 Kirsty MacKenzie 护理者法案支持Duncan Martin,公众代表 Sandra MacLeod 代表 Michelle Mundie,ACHA 首席执行官 Karl McLeish,阿盖尔-比特郡 HSCP 非计划护理项目负责人 Anke Roexe,阿盖尔-比特郡 HSCP 高级服务规划经理 Alison Ryan,阿盖尔-比特郡 HSCP 服务规划经理 Saskia Schmitz,阿盖尔-比特郡 HSCP 健康情报官 Takki Sulaiman,TSI Mags 首席执行官 Todd,阿盖尔-比特郡 HSCP 年轻成人护理者项目助理
ǂ当前地址:微生物学系 - 荷兰尼亚梅根,拉德布德大学,荷兰通讯作者:嗜酸脂@gmail.com摘要Asgard Archaea在复杂的细胞生命的起源中至关重要。Hodarchaeales(Asgardarchaeota类Heimdallachaeia)最近被证明是真核生物的最亲近的亲戚。然而,这些古细菌的有限抽样限制了我们对它们的生态学和进化1-3的理解,包括它们在真核生态中的预期作用。在这里,我们几乎将Asgardarchaeota metagenome组装基因组(MAGS)的数量增加到869,其中包括136个新的Heimdallarchaeia(49 Hodarchaeales)和几个新型谱系。检查全球分布显示hodarcheales主要在沿海海洋沉积物中发现。对其代谢能力的详细分析显示,海姆达尔奇亚的行会与其他Asgardarchaeota不同。这些古细菌编码有氧真核生物的标志,包括电子传输链配合物(III和IV),血红素的生物合成以及对活性氧(ROS)的反应。Heimdallarchaeia膜结合的氢化酶的预测结构结构包括其他复合物样亚基,可能会增加质子的动力和ATP合成。Heimdallachaeia基因组编码COXD,该COXD调节真核生物中的电子传输链(ETC)。因此,在Asgard-e Cabaryotic祖先中可能存在有氧呼吸的关键标志。此外,我们发现Heimdallarchaeia存在于各种塞米亚海洋环境中。这种扩展的多样性揭示了这些古细菌在真核生物的早期阶段可能带来的能量优势,从而加剧了细胞复杂性。
抽象的综合蛋白质功能注释对于理解与微生物组相关的疾病机制至关重要。然而,大部分人类肠道微生物蛋白缺乏功能注释。在这里,我们开发了一项新的元素分析工作,从而从DEEPFRI中整合了从头基因组的重新结构,分类学专业和基于深度学习的功能注释。这是在宏基因组中应用基于深度学习的功能注释的第一种方法。我们通过将圆形词的基于矫形器的注释与糖果族同胞的1,070个婴儿含量进行比较,从而验证了DeepFri功能注释。使用此工作流程,我们生成了190万个非冗余微生物基因的序列目录。功能注释揭示了DeepFri和Eggnog预测的基因本体学注释之间的70%一致性。deepfri改善了注释覆盖范围,其中99%的基因出现获得基因本体论分子功能注释,尽管它们的特定特异性少于蛋酒中的基因。此外,我们使用高质量的元基因组组装基因组(MAGS)以无参考的方式构建了蛋白质组,并分析了相关的注释。蛋酒在诸如大肠杆菌等良好研究的生物上注释了更多的基因,而deepfri对分类群不太敏感。此外,我们表明,与先前的糖尿病研究相比,DeepFri提供了其他注释。这项工作流程将有助于对人类肠道微生物组在健康和疾病中的功能特征的新了解以及指导未来的宏基因组学研究。
基因组对于理解微生物生态学和进化至关重要。高通量、长读长 DNA 测序的出现使得从环境样本中大规模恢复微生物基因组成为可能。然而,由于这些环境极其复杂,扩大土壤和沉积物的微生物基因组目录一直具有挑战性。在这里,我们对在丹麦收集的 154 个土壤和沉积物样本进行了深度、长读长纳米孔测序,并通过优化的生物信息学流程恢复了 15,314 个新微生物物种的基因组,其中包括 4,757 个高质量基因组。恢复的微生物基因组涵盖 1,086 个新属,并为 612 个先前已知的属提供了第一个高质量参考基因组,将原核生物生命树的系统发育多样性扩大了 8%。长读长组装体还能够恢复数千个完整的 rRNA 24 操纵子、生物合成基因簇和 CRISPR-Cas 系统,而这些系统在之前的陆地基因组目录中都未被充分代表且高度碎片化。此外,将恢复的 MAG 整合到公共基因组数据库中可显著提高土壤和沉积物宏基因组数据集的物种级分类率,从而增强陆地微生物组表征。通过这项研究,我们证明了长读长 29 测序和优化的生物信息学能够以经济高效的方式从高度复杂的生态系统中恢复高质量的微生物 30 基因组,而生态系统仍然是最大的未开发生物多样性来源,可用于扩展基因组数据库和填补生命之树的空白。32
沼气是CO 2,CH 4和其他气体的小比例的混合物,是通过厌氧消化获得的生物燃料(AD)。沼气的生产通常被认为是黑匣子过程,因为涉及的一些微生物的作用和动力学仍然没有公开。先前在Micro4biogas项目(www.micro4biogas.eu)框架中的metataxonomic研究表明,在工业全尺度广告工厂中,MBA03是一种未经表征和未经文化的细菌分类群,非常普遍且丰富。令人惊讶的是,从未有过任何可培养的标本或基因组的报道,因此其在AD中的作用尚不清楚。在目前的工作中,测序了从厌氧消化园中得出的三十个样品,从而重建了108个元基因组组装的基因组(MAGS),可能属于MBA03。根据系统发育分析和基因组相似性指数,MBA03构成了一个新的细菌秩序,提出为Darwinibacteriales Ord。Nov。,其中包括Darwinibacter乙酰氧化物Gen。 11月,sp。 nov。 darwinibacteriaceae家族的家庭。 nov。,以及wallacebacter cryptica gen。 11月,sp。 nov。 Wallacebacteriaceae Fam。 nov。生态学研究确定AD过程是Darwinibacteriales的主要生态基础。 此外,代谢预测将darwinibacteraceae成员确定为推定的杂化乙酸乙酸氧化细菌(SAOB),因为它们编码了与甘氨酸裂解系统耦合的反向的木 - ljungdahl(W-L)途径。 这表明Darwinibacteraceae成员与营养古细菌合作在工业沼气植物中生产甲烷。Nov。,其中包括Darwinibacter乙酰氧化物Gen。 11月,sp。nov。 darwinibacteriaceae家族的家庭。nov。,以及wallacebacter cryptica gen。 11月,sp。nov。 Wallacebacteriaceae Fam。nov。生态学研究确定AD过程是Darwinibacteriales的主要生态基础。代谢预测将darwinibacteraceae成员确定为推定的杂化乙酸乙酸氧化细菌(SAOB),因为它们编码了与甘氨酸裂解系统耦合的反向的木 - ljungdahl(W-L)途径。这表明Darwinibacteraceae成员与营养古细菌合作在工业沼气植物中生产甲烷。总的来说,我们的发现表明达尔文尼比细菌是厌氧消化的潜在关键人物,并为这个新描述的细菌分类群的完整表征铺平了道路。
GP Partners Dr Philippa Stables (f) MB ChB (Bristol 1988) DCH MRCGP Dr Mags O'Donovan (f) MB BCh BAO (Cork 1987) DCH DRCOG MRCGP Dr Kerrie Wainwright (f) MA (Oxon) BMBCh (Oxford 2004) MRGCP Dr Senthiru Sivaloganathan (f) MD (Tver 1996)DCH DRCOG DFSRH MRCGP CHRISTOPHER DASCER博士(M)BM BS(Nottingham 2005)BMedSci DCH Andrew Lyon博士(M)MB CHB(Bristol 2005)Ellie Carslake(F)MB BS(伦敦2003年)MRCGP DRCGP DFSRH DR CHB(F)CHB(F)CHB(F)CHB(F)MRCR MRCHAM(F)MRCRIRG(F)助理GPS Vicky Hibbert博士(F)MB CHB(Bristol 1991)Drcog(1997)Alyna Pereira博士(F)MB BS(伦敦1999年)DRCOG DRCOG HANNAH POPE(F)BA(F)BA(F)BA(HONS)MB BS(伦敦)MB BS(伦敦,2008年)MRCGP Becky Sykes(2008)MMCBYSKES(F)MB CHB(F)MB CHB(Sheb)MR MR MR M.Frive d.fiveg d.fiveg drh dr。 Carys Bromy(F)MB BCH(Cardiff 2013)MRCGP Peter Torrance博士(M)MB CHB(Bristol 2009)MRCGP Charles Warburton博士(M)MB BS(伦敦2013年)MRCGP DFSRH SEONAID SEONAID SEONAID DR SEONAID StIrl(F)BM BM BM BM BM BS(F) Danielle Lawson(F)BMBS(Nottingham 2014),马萨诸塞州MRCGP(CANTAB)
Hi-C 是一种样品制备方法,它使高通量测序能够捕获 DNA 分子之间的全基因组空间相互作用。该技术已成功应用于解决具有挑战性的问题,例如染色质的 3D 结构分析、大型基因组组装的支架以及最近的元基因组组装基因组 (MAG) 的精确解析。然而,尽管不断改进,但制备 Hi-C 文库仍然是一个复杂的实验室协议。为了避免代价高昂的失败并最大限度地提高成功的可能性,建议进行认真的质量管理。当前的湿实验室方法仅提供对 Hi-C 文库质量的粗略分析,而使用的关键测序后质量指标迄今为止依赖于基于参考的读取映射。当参考可访问时,这种依赖会引发对质量的担忧,其中不完整或不准确的参考会扭曲最终的质量指标。我们提出了一种新的、无参考的方法,该方法推断出邻近连接产物的读取对的总分数。这种 Hi-C 文库质量量化仅需要少量测序数据,并且与其他特定应用标准无关。该算法建立在以下观察基础之上:邻近连接事件可能会产生样本中不会自然出现的 k 聚体。据我们所知,我们的软件工具 (qc3C) 是第一个实现无参考 Hi-C QC 工具的工具,并且还提供基于参考的 QC,使 Hi-C 能够更轻松地应用于非模型生物和环境样本。我们在模拟和真实数据集上描述了新算法的准确性,并将其与基于参考的方法进行了比较。
宏基因组通常包含许多来自真核生物的读物。但是,通常没有17种可靠的方法来估计18个元素组中非微生物读数的普遍性,迫使许多分析技术使所有读取都是微生物的经常构成假设19。例如,元基因组组装的20个基因组(MAG)恢复工作的成功是根据映射到21个恢复的MAG的读数的数量来评估的,如果存在真核生物22读,该程序将低估真正的保真度。在这里,我们介绍了“ Singlem Microbial_fraction”(SMF),这是一种可伸缩的23算法,可稳健地估计24元组的细菌和古细菌读数的数量,以及平均微生物基因组大小。SMF不使用真核25参考基因组数据,可以应用于任何Illumina Metagenome。基于26个SMF,我们提出了“域调整的映射率”(DAMR)作为改进的27公制,以评估从元基因组中回收的微生物基因组回收率。我们在模拟和真实数据上基准为28 SMF,并证明DAMR可以指导基因组29恢复。将SMF应用于136,284个公开可用的元基因组,我们报告了30个微生物分数和微生物特异性的微生物31丰度模式的实质性变化,从而提供了有关微生物和真核生物如何分布在地球上的32个。最后,我们表明,大量的人类宿主33个DNA序列数据已存放在公共元基因组存储库中,34可能反对在35释放之前对这些阅读进行筛选的道德指令。38随着宏基因组测序的采用持续增长,我们预计36 SMF是评估基因组恢复工作的宝贵工具,以及37个全球微生物分布模式的恢复。
背景。研究表明,严重的精神疾病(SMD),例如精神分裂症,重度抑郁症和躁郁症,与大脑活动的常见改变有关,尽管降低了损害水平。但是,研究发现之间的差异可能是由于小样本量和使用不同功能性磁共振成像(fMRI)任务的使用。为了解决这些问题,通过数据驱动的荟萃分析方法旨在识别跨任务的均质大脑共同活性模式,以更好地表征这些疾病之间的常见和独特的变化。方法。进行了分层聚类分析,以识别报告类似神经成像结果的研究组,与任务类型和精神病学诊断无关。然后在每个研究组中进行了传统的荟萃分析(激活可能性估计),以提取其异常激活图。结果。总共针对762个FMRI研究对比,包括13个991例SMD患者。层次聚类分析确定了5组研究(荟萃分析分组; MAG),其特征是SMD的不同异常激活模式:(1)情绪处理; (2)认知处理; (3)电动机过程,(4)奖励处理和(5)视觉处理。虽然MAG1通常受到通常受损的损害,但MAG2在精神分裂症中受到了更大的损害,而MAG3和MAG5则发现疾病之间没有差异。结论。本研究强调了同时研究SMD而不是独立研究的重要性。mag4表现出诊断差异最强的差异,尤其是在纹状体,后扣带回皮层和腹侧前额叶皮层。SMD主要由脑网络中的常见缺陷来表征,尽管疾病之间的差异也存在。