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长度16S- ITS-23S rRNA操纵子序列
收到2024年2月2日； 2024年5月7日接受；于2024年6月7日发布：1 Doherty应用微生物基因组学，微生物学和免疫学系，墨尔本大学Peter Doherty感染与免疫学研究所，792 Elizabeth Street，Melbourne VIC 3000，澳大利亚澳大利亚墨尔本街792号； 2爱尔兰科克摩尔帕克的Teagasc食品研究中心； 3爱尔兰科克大学科克大学科克大学科克大学的APC微生物组和微生物学院； 4 Vistamilk SFI研究中心，爱尔兰科克Teagasc Moorepark。*信件：John G. Kenny，John。Kenny@teagasc。IE关键字：Amplicons;数据库;长阅读测序；微生物组；纳米孔； rRNA。缩写：COV，变异系数； ESV，精确的序列变体； Grond，基因组衍生的核糖体操纵子数据库； GTDB，基因组分类数据库； IQR，四分位数范围；它的内部转录垫片； NR，非冗余； ONT，牛津纳米孔技术； RRN，16S-ITS-23S rRNA操纵子； rRNA，核糖体RNA； SD，标准偏差； Taxlca，集群中所有序列的最低祖先； Taxmaj，最低的分类学等级，其中所有序列中的所有序列都具有简单的多数协议； Taxrep，集群代表序列的源基因组分类学； UMIS，唯一的分子标识符。数据语句：文章或通过补充数据文件中提供了所有支持数据，代码和协议。本文的在线版本可以使用两个补充表。001255©2024作者
改进了基于16S rRNA基因扩增子的微生物组研究的DNA提取和扩增策略。
摘要：下一代测序技术通过启用微生物组的社区级序列分析来推动人类微生物组研究的快速发展。尽管所有微生物组测序方法都取决于从样品中恢复DNA作为第一个关键步骤，但裂解方法可能是微生物组谱偏差的主要决定因素。基于温和的酶的DNA制备方法可保留DNA质量，但可以通过未能打开难以溶的细菌来偏向结果。诸如珠子跳动之类的机械方法也会偏向DNA恢复，因为打破较硬的细胞壁所需的机械能可以剪切更容易裂解的微生物的DNA，并且剪切可能会根据跳动的时间和强度而变化，从而影响重复性。我们引入了一种非机械，非酶，新型的新型快速微生物DNA提取程序，适用于16S基因基因基因的微生物组分析应用，以消除珠子的跳动。同时应用碱性，热量和洗涤剂（“快速”方案）在毫克量样品中提供了一致的在困难且易于裂解的细菌等于或更好的群体中，与现有方案相等或更好，从而产生足够的高素质DNA，用于全长长度16S RRNA基因PCR。使用包含困难和易于裂解细菌的模拟细菌群落评估了新型的“快速”方法。人类粪便样品测试将新型快速方法与标准的人类微生物组项目（HMP）方案进行了比较，该方案为肺癌患者和对照组的样品进行了比较。使用PACBIO平台上的V1V3和V4区域的V1V3和V4区域的16S rRNA基因测序分析了从两种方法中恢复的DNA。我们的发现表明，“快速”方案始终产生较高水平的公司物种，这些物种更准确地反映了细菌群落结构的特征，这通过模拟社区评估证实。新型的“快速” DNA裂解协议减少了珠子跳动和酶裂解方法常见的种群偏见，提供了改善微生物社区分析的机会，并结合了将样品输入减少到10毫克或更低的情况，并且可以启用快速传递和同时传递标准板格式中96个样品的裂解。与广泛使用的商业方法相比，这会导致样品处理时间的降低20倍，总体优势降低了2倍。我们得出结论，新型的“快速” DNA提取方案为16S rRNA基因扩增子测序的粪便提供了可靠的替代方法。
微生物组种类分析，用于全长16S rRNA测序的kinnex套件
结果表明，Kinnex 16S测序可以在单个Revio SMRT单元格上以1,536-plex或在续集IIE SMRT单元格上的768-plex下的平均读数> 30k平均读数。图5a显示了续集II系统上的常规全长16S库的显示2.1-330万（M）的读取，而Kinnex则显示为19.6-28.4 m，在Revio系统上，从8.5-10.1 m的Revio系统上读取，而没有Kinnex至62.5–72.5–72.2 m读取Kinnex。 此差异允许每个SMRT单元格多路复用和每个样品的读取深度更高。 将Kinnex 16S与标准FL 16S进行比较，我们发现物种组成有很高的相关性（图5B）。 在20种物种的微生物标准上，Kinnex 16S库与预期的物种表示相比，由于读取深度较高，因此与常规16S库相关（图5C）。显示2.1-330万（M）的读取，而Kinnex则显示为19.6-28.4 m，在Revio系统上，从8.5-10.1 m的Revio系统上读取，而没有Kinnex至62.5–72.5–72.2 m读取Kinnex。此差异允许每个SMRT单元格多路复用和每个样品的读取深度更高。将Kinnex 16S与标准FL 16S进行比较，我们发现物种组成有很高的相关性（图5B）。在20种物种的微生物标准上，Kinnex 16S库与预期的物种表示相比，由于读取深度较高，因此与常规16S库相关（图5C）。
speciateit和vspeciateB：每序列16S rRNA基因分类学分类
图1。（a）VspeciatedB V1V3，V3V4和V4模型的十倍交叉验证表明，来自“已知物种”的序列的出色分类，模型中至少存在1个序列。“新物种”的大多数序列在某些分类级别正确分类。（b）“新物种”的查询序列的后验概率往往相对于不正确的分类而正确分类。
外泌体在肿瘤免疫中的应用
摘要：芽孢杆菌和相关属是药物生产环境中最重要的污染物之一，在物种水平上鉴定这些微生物有助于研究污染的来源以及预防性和纠正性决策。这项研究的目的是评估三种方法，以表征从巴西里约热内卢的药物单位分离出的内孢子的有氧细菌菌株。MALDI-TOF MS，并使用Sanger方法进行了完整的16S rRNA基因测序。结果表明芽孢杆菌属（n = 9; 36.0％），priestia（n = 5; 20.0％）和佩尼比曲霉（N = 4; 16.0％）的流行率。三个（20.0％）菌株显示出<98.7％的DNA测序相似性在ezbiocloud数据库上，表明可能的新物种。此外，将芽孢杆菌杆菌的重新分类为Priestia属，为Priestia pseudoflexus sp。nov。提出了。总而言之，16S rRNA和MALDI TOF/MS不足以识别物种水平的所有菌株，并且需要进行互补分析。
16S rRNA测序分析伊朗人口中结直肠癌阳性与大肠癌否定性的口服和粪便菌群
抽象背景结直肠癌（CRC）构成了重大的医疗挑战，占全球癌症病例的近6.1％。通过使用创新生物标志物进行的人口筛查促进的早期检测对于MITIGAT的CRC发病率是关键的。与CRC阴性对应物（CNS）相比，这项研究旨在仔细检查CRC阳性个体（CP）的粪便和唾液微生物组，以通过微生物生物标记物来增强CRC诊断。材料和方法总共从伊朗德黑兰的Shahid Beheshti医学科学大学Taleghani医院收集了80个口头和粪便样品，其中包括接受筛查的CPS和CNS。使用16S rRNA测序测定法进行了微生物介绍，并在Illumina novaseq平台上采用Nextera XT Index套件。结果在CP的唾液和粪便样品中观察到了不同的微生物谱，与各种分类水平的CNS（包括门，家庭和种类）的粪便显着不同。CPS的唾液样品表现出大量的Calothrix Parietina，颗粒状Adiacens，Rothia dentocariosa和Rothia Mucilaginosa，在CNS中没有。此外，在CPS的粪便中，Lachnospileceae和Prevotellaceae明显更高，而CPS唾液中的fusobacteria phylum显着升高。相反，与CNS相比，非致病细菌akkermansia粘蛋白iphila的CPS粪便样品显着降低。关键字结直肠癌，口腔微生物群，粪便菌群，早期检测，16S rRNA测序通过一致选择唾液和粪便微生物的结论，基于平均值降低的Gini值，并采用唾液的逻辑回归，并支持粪便模型，我们成功地开发了一种微生物群检测，具有提高的敏感性和提高crc检测的敏感性和特异性。
通用rRNA耗竭用于任何有机体的转录组分析
表1。从八个物种制备的无核能总RNA文库中检测到的％rRNA值和基因数量。通用的人/小鼠/大鼠参考RNA，牛胎盘RNA，番茄和小麦叶RNA以及从沉淀的绿藻细胞中提取的RNA和内部成年酵母菌培养物用作输入（每位图书馆100 ng）。每个库的数据分析使用了3000万读对（150 bp配对）。修剪大奖！v0.6.6，Star v2.6.1d，Samtools v1.9和farmaturecounts v2.0.1用于修剪，对齐，过滤/索引和读取计数分配。RRNA基因/外显子的分类及其读取是基于UCSC基因组浏览器的注释和retoMasker rRNA轨道的基础。 用于分析的参考基因组是组件GRCH38（H。SAPIENS），CRCM39（M。MUSCULUS），RNOR_6.0（R。NORVEGICUS），ARS-UCD1.2（B. Taurus），SL3.0，SL3.0，SL3.0（S. lycopersicum），IWGSC（iwgsc），IWGSC（iwgsc），iwgsc（iwgscim），chlamans，C。c. c. c. c. c. c. c. anasen nasunson。 Reinhardtii）来自Ensembl和Refseq的ASM18296V3（C. albicans）。 tpm，百万分的成绩单。RRNA基因/外显子的分类及其读取是基于UCSC基因组浏览器的注释和retoMasker rRNA轨道的基础。用于分析的参考基因组是组件GRCH38（H。SAPIENS），CRCM39（M。MUSCULUS），RNOR_6.0（R。NORVEGICUS），ARS-UCD1.2（B. Taurus），SL3.0，SL3.0，SL3.0（S. lycopersicum），IWGSC（iwgsc），IWGSC（iwgsc），iwgsc（iwgscim），chlamans，C。c. c. c. c. c. c. c. anasen nasunson。 Reinhardtii）来自Ensembl和Refseq的ASM18296V3（C. albicans）。tpm，百万分的成绩单。
Generrna：从头RNA设计的生成预训练的语言模型
RNA的设计在开发RNA疫苗，核酸疗法和创新的生物技术工具中起着至关重要的作用。然而，现有技术在各种任务中都缺乏多功能性，并且经常遭受自动生成的不足。受到蛋白质和分子设计领域的大型语言模型（LLM）的显着成功的启发，我们提出了Generrna，这是RNA生成的第一个大规模的预训练模型，旨在进一步自动化RNA设计。我们的方法消除了对二级结构或其他先验知识的需求，并且能够以稳定的二级结构从头产生RNA，同时确保其与现有序列的独特性。这扩大了我们对RNA空间的探索，从而丰富了我们对RNA结构和功能的理解。此外，对于特定子任务的较小，更专业的数据集，Genernna可以微调。这种灵活性和多功能性使得具有所需特定功能或属性的RNA。在微调代内，我们成功地生成了对靶蛋白的高亲和力的新型RNA序列。genernna可以在以下存储库中免费获得：https：//github.com/pfnet-research/generrna
16S rRNA Gen Gen分析塑料破坏细菌，印度尼西亚南部苏门答腊
抽象河流是塑料进入海洋的主要途径，包括穆西河河口。能够通过聚合酶酶降解塑料废物的细菌特征。这项研究的目的是确定细菌分离株降解塑料并确定降解塑料废物的细菌的能力。这项研究使用塑料瓶，尼龙网和小吃包装器作为降解测量的对象。使用通用PCR引物对16S rRNA基因进行鉴定，以向前引物63F（5'-CAG GCC TAA CAC ATG CAA GTC-3'）和反向引物1387R（5'-GGGG cgg cgg cgg cgg cgg cgg wgt gta gta caa ggcc-3'）的形式进行细菌的鉴定分析。是20天内降解百分比最高的细菌类型，总计7.75％，是阿米洛里克法氏芽孢杆菌。使用16S rRNA基因分析对塑料降解细菌的类型鉴定显示了11种细菌，其中包括8种类型，包括HOMINIS葡萄球菌，铜绿假单胞菌，Acinetobacter sp。，acinetobactoctocter sp。，acinetobactobacter baumannii，baumannii，baumannii，acinetabacter abilis sp sp sp sp。淀粉法。细菌塑料降解的百分比相对较小，因此最好寻找可能有细菌生长的时间。
真核ITS和rRNA扩增子的全长HIFI测序
与简短的读数相比，覆盖范围仅限于ITS1或ITS2区域，HIFI读取的读数涵盖了全真菌其区域的全长。这包含800 bp，如果包括18s和/或28S基因以跨越操纵子，则可以提供约5 kb的扩增子。以及更保守的rRNA基因，这些区域允许在物种水平上降低序列相似性和更高分辨率的分类信息（Tedersoo等，2018； Tedersoo等人，2021年，图2）。除了产生更高的分类价值外，HIFI全长扩增子测序的成本与短阅读的部分扩增子测序相当。在本申请注释中，我们提供了从复杂社区DNA样品中扩增全长真核ITS和rRNA区域的一般指导。