抽象土壤代表一个复杂而动态的生态系统,拥有无数的微生物,它们在营养循环和有机物转化中共存并起着至关重要的作用。在这些微生物中,细菌和真菌是微生物群落的关键成员,在陆地环境中深刻影响了氮,硫和碳的命运。构成了土壤生态系统的复杂性和微生物群落策划的生物过程,因此需要深入研究其组成和代谢活动。下一代测序和“魔术”技术(例如宏基因组学和元蛋白质组学)的出现,彻底改变了我们对微生物生态学的理解和土壤微生物群落的功能动态。宏基因组学可以鉴定土壤中的微生物群落组成,而元蛋白质组学则阐明了这些社区所执行的当前生物学功能。但是,元蛋白质组学提出了技术和计算的几个挑战。诸如腐殖酸的存在和提取方法中的变化等因素会影响蛋白质产量,而没有高分辨率的质谱和全面的蛋白质数据库限制了蛋白质鉴定的深度。尽管存在这些局限性,MEDAPRO-TEMOMICS仍然是揭示土壤微生物群落的复杂生物学过程和功能的有效工具。在这篇综述中,我们深入研究了土壤研究中元蛋白质组学的方法和挑战,涵盖了诸如蛋白质提取,鉴定和生物信息学分析等方面。此外,我们探讨了元蛋白质组学在土壤生物修复中的应用,强调了其在应对环境挑战方面的潜力。
摘要:在这篇评论文章中,人们强调,采用先进的分子诊断对于现代UTI管理至关重要,与传统方法相比,采用更全面,准确和快速的方法。标准尿培养的局限性包括低灵敏度和无法培养某些微生物的培养,导致未诊断的病例和发病率增加。晚期分子技术,例如多重PCR和合并的抗生素敏感性测试,已显示可大大减少经验治疗和负面结果。和晚期分子方法(如宏基因组学(MNG))提供了全面的病原体检测,而无需先前了解目标生物,从而提高了诊断产量。这些方法还检测到抗生素耐药性基因,有助于精确的治疗策略并改善患者预后。采用先进的分子诊断对现代UTI管理至关重要,与传统方法相比,提供了更全面,准确和快速的方法。这些技术对于改善患者护理和对抗抗生素耐药感染至关重要。关键字:尿路感染(UTI),多数菌感染,抗生素耐药性,尿液微生物组,宏基因组学,精密医学,慢性UTI。版权所有©2024作者:这是根据Creative Commons Attribution 4.0国际许可(CC BY-NC 4.0)分发的开放访问文章,允许在任何非商业用途的媒介中使用,不受限制地使用,分发和再现,以提供原始作者和源头。i ntroduction
随着研究人员了解微生物群的作用及其对许多器官系统的影响,对肠肝,肠心和肠道轴的研究已变得越来越兴趣。作为可以从生物流体中获得代谢性纤维,代谢组学可以提供有关微生物群相关过程的信息,在这种过程中,可能无法进行宏基因组学研究。MXP®量子500包括微生物源的二级胆汁酸,它们的信号传导特性与由肝脏合成的原代胆汁酸不同。
大多数关于人类微生物组的初步研究主要集中在细菌群落上。鉴于真菌是泛质的,并且与人体共生,研究人员现在正在积极研究霉菌组在人类健康和疾病中的作用。测序技术的最新进步使真菌的社区概况得到了分析;但是,与宏基因组测序分析相关的复杂性突出了参考材料的需求。为了解决这个问题,ATCC开发了基因组和全细胞真菌模拟社区标准,其中包括10种不同的和临床相关的真菌。
开发用于监测有机化学物质(农药,激素)以及水,土壤和空气中的抗菌耐药性细菌和病原体的电子生物传感器;开发基于生物体的生物传感器来检测水和土壤中的有机和无机污染;研究发达生物和设备的环境性能;对污染区域留下的生物的宏基因组学分析,以便能够搜索多个基因簇的各种功能(例如EFSA),以评估发达生物对自然环境的影响。基于生物体的生物传感器将组成能够检测的转基化学发光细菌
对具有数千个数据集的复杂环境的元基因组分析,例如序列读取存档中可用的数据集,需要巨大的计算资源才能在可接受的时间范围内完成计算工作。这样的大规模分析要求有效地使用基础基础结构。此外,任何分析都应完全可复制,并且必须公开使用工作流程,以允许其他研究人员了解计算结果背后的推理。在这里,我们介绍了可扩展的数据不可吻合的工作流程的宏基因组学-Toolkit,该工作流程分别自动化了从Illumina或Oxford Nanopore技术设备获得的简短和长元基因组读取。宏基因组学-ToolKit不仅提供元基因组工作流程中预期的标准功能,例如质量控制,组装,套件和注释,还提供独特的特征,例如基于各种工具的质粒识别,恢复无组成的微生物社区成员的恢复以及通过互联网模型的相互依赖模型的恢复,并发现了一个元素,并依赖于基本模型,并进行互联网组合。此外,元基因组学 - 库尔基特包括一个机器学习优化的组装步骤,该步骤量身定制元素组装程序要求的峰值RAM值以符合实际要求,从而最大程度地减少对专用高音硬件的依赖性。虽然可以在用户工作站上执行Metagenomics-Toolkit,但它还为有效的基于云的集群执行提供了多种优化。Metagenomics-Toolkit是开源的,可在https://github.com/metagenomics/metagenomics-tk上获得。我们将宏基因组学 - toolkit与五个常用的宏基因组工作流进行了比较,并通过在757 Metagenome数据集中从污水处理样本中执行元基因组学 - 静电库来证明其能力,以研究可能的污水核心微生物组。
抽象病毒是人类微生物组的丰富和关键成分,但是通过宏基因组准确地发现它们仍然具有挑战性。当前,可用的病毒参考基因组在微生物组样本中代表多样性,并且很难扩大这种病毒参考。因此,即使考虑了从头元基因组组装和binning的功能,许多病毒仍无法通过宏基因组学检测到,因为病毒缺乏通用标记。在这里,我们描述了一种新颖的方法,用于对人肠道微生物组的新病毒成员进行分类,并展示所得资源如何改善元基因组分析。我们检索了> 3,000个富含元基因组样品(病毒膜)的病毒样颗粒(VLP),评估了每个样品中富集的效率以利用最高纯度的病毒率,并应用了涉及组装和比较的多个分析步骤,并与成千上万的大都市群体中的基因组to to Chind new ner Genomes to Inder new now ver new ver genomes。我们报告了超过162,000个病毒序列通过了数千个肠道元基因组和病毒瘤的质量控制。绝大多数检索的病毒序列(〜94.4%)是未知的起源,大多数具有CRISPR间隔匹配的宿主细菌,其中四个可以在我们调查的18,756个肠道元素元中的50%中检测到。我们将获得的序列收集到了新的extaphlan 4.1释放中,该序列可以量化与已知和新发现的病毒多样性相匹配的元基因组中的读数。此外,我们发布了病毒数据库,以进行人类微生物组的进一步病毒和元基因组研究。
产品描述Zymobiomics®微生物群落DNA标准是从八个细菌和两种真菌菌株的纯培养物中分离出的基因组DNA的混合物。在混合1之前将来自每个纯培养的基因组DNA分离和定量。含有基因组的GC含量2覆盖范围从15%到85%。微生物标准是准确表征的,并包含可忽略的杂质(<0.01%)。这使其可以用于暴露微生物学或宏基因组工作流中的人工制品,错误和偏见。该产品是评估与图书馆准备,测序和生物信息学分析相关的偏见和错误的理想选择。它非常用作基准微生物学或元基因组学分析的性能或作为LAB间研究的质量控制工具的微生物标准。此标准也是帮助用户构建和优化工作流程的理想选择,例如评估PCR嵌合体速率(图1),并在16S rRNA基因靶向测序中删除假阳性(图2),并评估shot弹枪元基因组测序的测序覆盖范围中的GC偏置(图3)。可以在表2中找到有关十种微生物菌株(包括物种名称,基因组大小,平均GC含量,16S/18S拷贝数,系统发育)的详细信息。这些菌株3的16S/18S rRNA序列(FASTA格式)和基因组(FASTA格式)可从下面的链接中获得。,如果我们可以帮助分析此标准生成的测序数据,请随时与我们联系。参考基因组下载:https://zymo-files.s3.amazonaws.com/biopool/zymobiomics.std.refseq.v3.zip。
在过去的几十年中,宏基因组学方法已经完全更新了我们对微生物多样性的看法,并已成为推动微生物组研究边界的一种令人兴奋的方法。随着我们的前进,我们对微生物的活动和相互作用有疑问,这不能仅依靠宏基因组学来回答。除了了解每个环境中微生物的多样性外,我们还想知道他们在做什么以及它们的代谢产物如何促进生态系统功能和元素循环。因此,我们不可避免地需要结合方法来研究微生物基因组,而且还需要探索它们转录的基因,它们合成的蛋白质和产生的代谢物。