钱海丰团队:宏基因组分析揭示抗生素抗性组的全球传播

Advanced Science [IF:15.1]
① 对6092个宏基因组样本进行分析,发现约85%的抗性基因在外部栖息地和人类粪便之间传播,表明人类粪便是全球抗性组的广泛代表,有可能成为积累和传播抗性基因的枢纽;② 具有古老基因水平转移(HGT)的抗性基因具有更高的跨栖息地转移效率,表明HGT可能是在所有栖息地形成独特但部分共享的抗性体的主要驱动因素;③ 人类粪便抗性组是不同的,并受到HGT和年龄的影响;④ 耐药性交叉传播的最重要途径是从大气、建筑物和动物向人类传播。
【主编推荐语】抗微生物耐药性在全球传播的危机持续加剧。由于缺乏流动性和栖息地特异性的数据,估计抗生素耐药性跨栖息地传播的风险受到阻碍。浙江工业大学的钱海丰团队在Advanced Science上发表文章,发现大部分的抗性基因可在栖息地和人类粪便之间传播,这些栖息地应该受到更多的关注,来预防未来的抗微生物耐药性。研究在“同一健康”框架内阐释了人类和其他栖息地之间耐药性基因的传播途径,并确定控制持续传播和抗生素耐药性的策略。(@章台柳)
Metagenomic Insight into The Global Dissemination of The Antibiotic Resistome
2023-10-23, doi:10.1002/advs.202303925

Nature Reviews:微生物群落和土壤的相互作用(综述)

Nature Reviews Microbiology [IF:88.1]
① 土壤特性(pH、水分、结构、矿物质、氧分压等)影响土壤微生物群落的组成、功能和多样性;② 土壤微生物的代谢活动和产物,以及与动、植物的相互作用亦影响土壤性质;③ 不同的微生物群体在不同尺度上影响土壤特性,如矿物改性、生物膜和丛枝菌根等;④ 需将土壤科学、生态学、生物地球化学、进化和微生物学联合起来,增进对微生物与土壤互作的理解;⑤ 利用微生物介导的土壤特性变化可用于防止水土流失、干旱、污染、营养失衡和促进碳封存等。
【主编推荐语】微生物群落在生物地球化学过程中的特定作用体现在它们的分类组成、生物相互作用以及基因功能。过去的研究主要关注微生物对土壤碳和氮动态的贡献,对微生物对土壤栖息地的影响关注较少。发表在Nature Reviews Microbiology上的一项综述强调了土壤性质与土壤微生物之间的相互关系,并探讨了复杂的因果关系和反馈效应对生态进化的影响,为我们进一步理解微生物与土壤之间的相互作用提供了重要的见解,并为改善土壤质量和生态系统健康提供了新的思路。(@EADGBE)
The interplay between microbial communities and soil properties
2023-10-20, doi:10.1038/s41579-023-00980-5

用于降解塑料的微生物群(观点)

Trends in Biotechnology [IF:17.3]
① 自然环境中的某些微生物可合成塑料活性酶(PAZymes)降解塑料;② 在塑料选择性压力条件下,可从环境样品中富集塑料活性微生物群(PAMiC);③ “塑料际”微生物是PAMiC和PAZymes的重要来源;④ 通过定向进化等对PAZymes进行改造可提高催化活性和稳定性,也可对PAMiC进行定向进化以提高其塑料降解能力;⑤ 评价PAMiC效果时,应考虑塑料种类、颗粒大小、氧气、温度、光照、反应时间等因素;⑥ 需进一步解决PAMiC的可扩展性、实施和评估等的限制。
【主编推荐语】塑料污染对生态环境及人体健康造成了巨大危害,是亟待解决的全球性难题。利用微生物群落把塑料混合物转化为小分子化合物,实现废弃塑料的矿化、堆肥,促进高价值产品的生产,是解决塑料污染问题的有效途径之一。发表在Trends in Biotechnology上的一项观点文章讨论了使用微生物转化塑料的策略和优势。高效的塑料降解微生物的筛选为发展塑料废物生物处理技术提供了帮助。(@EADGBE)
Engineering microbiomes to transform plastics
2023-10-14, doi:10.1016/j.tibtech.2023.09.011

Cell:细胞营养状态如何调控溶酶体功能

Cell [IF:64.5]
① 溶酶体的形态和功能由营养调节的信号脂质开关控制,此开关触发两种类型的溶酶体之间的可逆转换;② 细胞缺乏营养时,磷脂酰肌醇-4-磷酸(PI(4)P)代谢酶重新定位,重塑溶酶体表面蛋白质组,促进溶酶体蛋白水解并抑制mTORC1信号传导;③ 同时,标记细胞外周的运动信号活性溶酶体的磷脂酰肌醇-3-磷酸PI(3)P被清除;④ 干扰PI(3)P/PI(4)P脂质开关会损伤细胞对营养供应的适应反应。
【主编推荐语】溶酶体通过介导合成代谢和分解代谢周转在细胞中发挥双重拮抗功能,目前对这些两面性活动如何根据细胞营养状态进行调节的了解甚少。近日,发表在Cell上的这篇文章,通过信号脂质转换实现对溶酶体功能的营养调节控制,揭示了溶酶体磷酸肌醇代谢在响应细胞营养状态时重新连接细胞器膜动力学中的关键功能。(@圆圈儿)
Nutrient-regulated control of lysosome function by signaling lipid conversion
2023-10-25, doi:10.1016/j.cell.2023.09.027

古宏基因组分析的新方法

Genome Biology [IF:12.3]
① 提出aMeta,是一种针对古代DNA的宏基因组分析流程,旨在最大限度地减少错误发现和计算机内存要求;② aMeta流程接受标准fastq格式数据,包含使用Cutadapt删除测序接头、运行KrakenUniq预筛选、对aDNA序列进行分类等步骤;③ aMeta结合了基于k-mer分类法在灵敏度及最低共同祖先法在微生物发现和认证特异性方面的优点;④ 使用模拟数据,将aMeta与最先进的工作流程比较,证明其在微生物检测和认证方面的优势,可显著降低计算机内存的使用率;
【主编推荐语】详细了解古代环境、生活方式和疾病方面目前仍存在巨大挑战。其中,高错误率在古代宏基因组学中一直是一个挑战,满足该领域需求的计算框架的可用性有限。近日,隆德大学研究人员在Genome Biology发表最新研究,提出了aMeta,这是一种精确的古代DNA宏基因组分析工作流程,使用模拟数据,将aMeta与当前最先进的工作流程进行比较,证明其在微生物检测和认证方面的优势,可显著降低计算机内存的使用率,值得关注。(@九卿臣)
aMeta: an accurate and memory-efficient ancient metagenomic profiling workflow
2023-10-23, doi:10.1186/s13059-023-03083-9
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