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标题：Expanded catalog of microbial genes and metagenome-assembled genomes from the pig gut microbiome 

译名：猪肠道微生物组的微生物基因和宏基因组组装的扩展目录

发表期刊：Nature Communications

发表时间：2021.2.17

影响因子：12.1

DOI：10.1038/s41467-021-21295-0

摘要：

肠道菌群在生猪健康和生产中起着重要作用。尽管如此，大多数猪肠微生物测序基因组和功能信息的可用性仍然有限。本文对猪肠道微生物组进行了景观调查，通过深度元基因组测序，获得了一个扩展的基因目录，命名为猪整合基因目录(PIGC)，包含了787个肠道宏基因组中蛋白同源性为90%的17,237,052个完整基因，其中28%是未知蛋白。通过binning分析，获得了6339个宏基因组组装基因组(MAG)，聚类为2673个种水平基因组库(SGBs)，其中86%(2309个)的SGBs是现有数据库中未知的。利用目前的基因目录和MAGS，鉴定了野猪和杜洛克猪肠道微生物群在菌株水平上的几个差异。PIGC和MAGS为猪肠道微生物组相关研究提供了更多的资源。

猪综合基因目录(PIGC)和宏基因组组装基因组(MAGS)的构建流程

标题：Genomic and functional analyses of fungal and bacterial consortia that enable lignocellulose breakdown in goat gut microbiomes

译名：山羊肠道微生物群中木质纤维素分解的真菌和细菌联合体的基因组和功能分析

发表期刊：Nature Microbiology

发表时间：2021年2月1日

影响因子：15.5

DOI：10.1038/ s41564-020-00861-0

摘要：

食草动物的消化道是厌氧微生物组成的复杂群落的家园，这些微生物共同作用来分解木质纤维素。这些微生物群是一种尚未开发的菌株、通路和酶资源，可用于将植物废物转化为绿色生物技术的糖基质。本文从山羊粪便中进行了400多个平行富集实验，以确定底物和抗生素的选择如何影响草食动物肠道群落的成员、活性、稳定性和化学生产率。组装出719个高质量的宏基因组组装基因组(MAG)，它们在物种水平上是独一无二的。其中90%以上为以前未被确认的食草动物肠道微生物。厌氧真菌占主导地位的微生物群落在甲烷产量和纤维素降解程度上均优于细菌占主导地位的微生物群落，表明真菌在甲烷释放中起着重要作用。从737个细菌、古菌和真菌的MAG中重建的代谢途径表明，真菌和产甲烷菌之间的跨域伙伴关系能够产生醋酸、甲酸盐和甲烷，而细菌主导的联合体主要产生短链脂肪酸，包括丙酸和丁酸。对每个厌氧联合体中存在的碳水化合物活性酶域的分析表明，厌氧细菌和真菌主要采用互补的水解策略。草食厌氧菌之间的分工可以用来降解植物生物量，这可以用于工业生物加工。

表征跨区域厌氧木质纤维素分解联合体(A)和富集群落微生物组成的富集策略

标题：A 16S rRNA gene and draft genome database for the murine oral bacterial community

译名：小鼠口腔细菌群落的16S rRNA基因和基因组草图数据库

发表期刊：mSystems

发表时间：2021年2月9日

影响因子：6.6

DOI：10.1128/mSystems.01222-20

摘要：

本文利用细菌培养、16S rRNA基因扩增子和全基因组测序相结合的方法，构建了一个小鼠口腔微生物组数据库，可作为基于小鼠的研究的参考。该数据库包括来自培养菌株的近全长16S rRNA基因序列的集合，以及从一系列来源收集的代表性类群的基因组草图，包括无特定病原体的实验室小鼠，野生的Mus musculus domes ticus小鼠，野生Apodemus sylvaticus小鼠。口腔分类群(MOT)横跨4个门--厚壁菌、变形杆菌、放线杆菌和拟杆菌，这项研究的主要观察结果是(I)实验室小鼠口腔微生物群落的低多样性和主要可培养性质，以及(II)鉴定出三个主要的小鼠特有的口腔细菌谱系，即Streptococcus danieliae（MOT10）、Lactobacillus murinus（MOT93）和Gemella species 2 （MOT43），这是一个新的、仍未命名的分类群之一。其中，Streptococcus danieliae尤其令人感兴趣，因为它是所有品系健康和患有牙周病的实验室小鼠口腔微生物群的主要组成部分，也存在于野生小鼠中。这一功能齐全的数据库有望成为口腔微生物学领域的体外实验和小鼠模型研究的有用资源。

小鼠口腔微生物组数据库中的分类多样性

标题：Nonnutritive sweeteners can promote the dissemination of antibiotic resistance through conjugative gene transfer

译名：非营养性甜味剂可通过结合基因转移促进抗生素抗性的传播

发表期刊：The ISME Journal

发表时间：2021年1月21日

影响因子：9.18

DOI：10.1038/s41396-021-00909-x

摘要：

抗菌素耐药性(AMR)对人类健康和生物安全构成全球性威胁。抗生素耐药基因(ARGs)通过共轭质粒转移的传播是导致这种耐药性进化的主要因素。虽然被允许作为安全的食品添加剂，但糖精、三氯蔗糖、阿斯巴甜和乙酰磺胺钾等通常用作非营养性甜味剂的化合物最近都与肠道微生物区系的变化有关，类似于抗生素引起的变化。由于抗生素可以促进抗生素耐药基因(ARGs)的传播，推测这些非营养性甜味剂也可能有类似的效果。本文首次证明了糖精、三氯蔗糖、阿斯巴甜和乙酰磺胺钾可以在相同和不同系统发育菌株之间建立的三种共轭模型中促进质粒介导的共轭转移。实时动态结合过程在单细胞水平上被可视化。暴露在被测试化合物中的细菌表现出活性氧(ROS)产生、SOS反应和基因转移的增加。此外，在受试化合物的作用下，两种亲本细菌的细胞膜通透性都有所增加。甜味剂处理显著上调了参与ROS解毒、SOS反应和细胞膜透性相关基因的表达。总而言之，接触非营养性甜味剂会增强细菌的结合力。本文发现为AMR传播提供了见解，并指出了与非营养性甜味剂的存在相关的潜在风险。

单细胞水平GFP标记Rp4质粒共轭转移的实时可视化

标题：PathoFact: a pipeline for the prediction of virulence factors and antimicrobial resistance genes in metagenomic data

译名：PathoFact：在宏基因组数据中预测毒力因子和抗菌素耐药基因的流程

发表期刊：Microbiome  

发表时间：2021年2月17日

影响因子：11.6

DOI：10.1186/s40168-020-00993-9

摘要：

本文介绍了PathFact，一个高准确度(分别为0.921，0.832和0.979)和特异性(0.957，0.989和0.994)的毒力因子，细菌毒素和抗菌素耐药基因的上下文预测工具。作者评估了PathoFact在模拟宏基因组数据集上的性能，并与其他两个用于宏基因组数据分析的一般工作流程进行了比较。PathoFact在预测毒力因子和毒素基因方面优于所有现有的工作流程。它在预测抗菌素耐药性方面的表现与一个流程相当，但表现优于其他流程。作者进一步展示了PathoFact在三个公开可用的病例对照宏基因组数据集上的性能，这些数据集代表了实际的感染以及假设致病潜力或细菌毒素发挥作用的慢性疾病。在每个病例中，确定了在病例组和对照组之间区分的毒力因子和AMR基因，从而揭示了与所研究的疾病有关的新基因。PathoFact是一种易于使用、模块化和可重复性的管道，用于在元基因组数据中识别毒力因子、细菌毒素和抗菌素耐药基因。此外，本研究的工具将这些致病因子的预测与移动遗传元件的识别结合起来。通过考虑相关基因的基因组背景，这为分析提供了进一步的深度。此外，PathoFact的毒力因子、毒素和抗菌素耐药性基因模块可以独立应用，从而使其成为一种灵活和多功能的工具。PathoFact模型和数据库可在 https://pathofact.lcsb.uni.lu获得。

PathoFact流程

标题：Characterization of the human skin resistome and identification of two microbiota cutotypes

译名：人体皮肤抵抗力的表征及两种微生物区系的鉴定

发表期刊：Microbiome

发表时间：2021年2月17日

影响因子：11.6

DOI：10.1186/s40168-020-00995-7

摘要：

在本研究中，研究者利用鸟枪法宏基因组学对822份中国汉族人皮肤样本进行了新的测序，并将其与之前测序的538份北美样本相结合，构建了完整的人类皮肤微生物基因目录(IHSMGC)。IHSMGC由10,930,638个基因组成，检测到4,879,024个新基因。基于iHSMGC的人类皮肤耐药组的鉴定证实，皮肤共生体，如葡萄球菌属，是抗生素耐药基因(ARGs)的重要储存库。对皮肤微生物ARG的进一步分析发现了微生物特异性和皮肤部位特异性ARG特征。值得注意的是，中国人的ARG含量明显高于美国人，而多药耐药细菌(“超级细菌”)在美国人和中国人的皮肤上都存在。对微生物特征的详细分析表明， Moraxella osloensis是中国皮肤特有的物种。结果表明， Moraxella osloensis是中国人皮肤上存在的两种强大微生物网络模式之一的标志性物种，第二种模式物种为Cutibacterium acnes。每一个这样的“剪裁类型”都与数据驱动的标记基因、功能模块和宿主皮肤属性的不同模式相关联。这两种类型在与其代谢特性相关的功能模块上存在明显差异，表明寄主依赖的营养链可能是它们发育的基础。iHSMGC的开发将促进对人类皮肤微生物组的进一步研究。在本研究中，它被用于进一步表征人类皮肤抵抗力。它还可以发现人类皮肤上存在两种表型，将有助于更好地理解皮肤微生物组的人际关系复杂性。

人类皮肤微生物基因整合目录 (iHSMGC)的评估

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