冬眠对达乌尔黄鼠盲肠菌群的影响

冬眠哺乳动物的肠道微生物会发生季节性变化,同时在冬眠期间动物处于禁食状态,对肠道微生物的多样性和组成也产生影响。本研究通过16S rRNA基因高通量测序分析达乌尔黄鼠育肥阶段 (起始育肥期、快速育肥期、育肥完成期) 和冬眠阶段 (冬眠早期、冬眠晚期、出眠期) 共6个时期盲肠菌群的多样性、组成和功能,并通过冗余分析 (RDA) 探究其生理特征与菌群组成和功能之间的关系,揭示达乌尔黄鼠盲肠菌群的季节性变化。菌群组成的分析显示达乌尔黄鼠盲肠菌群主要由厚壁菌门 (Firmicutes)、拟杆菌门 (Bacteroidetes) 和疣微菌门 (Verrucomicrobia) 组成。与其他时期相比,冬眠早期厚壁菌门的相对丰度减少,拟杆菌门和疣微菌门的相对丰度增加。在Alpha多样性中,起始育肥期、快速育肥期和冬眠早期的Chao1和ACE指数显著低于出眠期,育肥完成期的Simpson指数显著低于快速育肥期 (P < 0.05) 。通过加权和非加权的UniFrac距离矩阵的主坐标分析发现盲肠菌群均显示出了明显的季节性聚类。PICRUSt分析中,丁酸代谢等代谢通路在育肥阶段富集,冬眠阶段集中在氮代谢等相关通路中。RDA分析显示达乌尔黄鼠不同时期的生理特征与其盲肠菌群的组成和功能显著相关。本研究表明,冬眠使达乌尔黄鼠盲肠菌群的多样性和相对丰度发生改变,盲肠菌群组成和功能的变化调节了达乌尔黄鼠的生理代谢,使达乌尔黄鼠适应季节性的环境变化。     

Hi-Meth：特定位点DNA甲基化高通量检测平台

胞嘧啶甲基化是DNA表观遗传修饰的主要类型之一,在维持正常细胞功能和调控基因表达中具有重要作用。重亚硫酸盐测序法(bisulfite sequencing PCR,BSP)是特异性位点DNA甲基化检测的通用方法,能明确目的片段中每一个CpG位点的甲基化状态,但此方法需要大量的单克隆测序,操作过程较繁琐、成本昂贵。因此,开发准确、高效、便捷的DNA甲基化检测技术对提升表观遗传研究效率具有重要意义。基于本课题组开发的高通量突变类型检测平台Hi-TOM (high-throughput tracking of mutations),我们进一步建立了特定位点DNA甲基化高通量检测平台Hi-Meth (high-throughput detection of DNA methylation)。DNA样品通过重亚硫酸盐处理之后,仅需一轮PCR扩增即可通过Hi-Meth平台获得特定位点DNA甲基化分析结果。利用Hi-Meth平台,对水稻不同基因启动子区域进行了DNA甲基化检测分析,并与基于BSP方法获得的结果进行了比较。结果表明,Hi-Meth策略与BSP策略检测结果基本一致。而且通过Hi-Meth平台可以更准确、便捷地获得特异性位点DNA甲基化分析结果。综上所述,Hi-Meth为特定DNA区域提供了重要的甲基化检测平台,对表观遗传研究具有重要意义。     

纳木措湖沿岸表层水细菌群落特征及影响因素

为了探究夏季纳木措湖沿岸表层水体细菌群落特征,为以后纳木措湖细菌的研究打下基础,围绕纳木措湖一周选取采样点19个。现场采集水样,进行理化因子测定,运用高通量测序技术获取上述样点的16S rDNA数据,根据多样性指数和丰富度指数计算比较各样点的细菌群落多样性和丰富度,根据各样点细菌群落在门和属水平的分布来研究纳木措各样点细菌分布差异,基于Spearman相关性系数来衡量理化因子与α-多样性指数的相关性,采用冗余分析（redundancy analysis, RDA）探究理化因子与细菌群落分布之间的关系。在纳木措水体中共获得细菌4 137个OTU（operational taxonomic units）,属于87门204纲498目645科1 185属。门水平优势菌群为变形菌门（Proteobacteria,39.61%）、拟杆菌门（Bacteroidetes,13.41%）和厚壁菌门（Firmicutes,12.61%）,其中,变形菌门以γ-变形菌为优势菌群,其次为β-变形菌和α-变形菌。属水平有71.67%的未知细菌菌属。纳木措Shannon多样性指数显示,纳木措细菌种类比较丰富。Spearman相关性系数显示,水体细菌α-多样性指数与环境因子之间没有相关性。RDA分析表明,影响纳木措水体细菌群落结构的主要理化因子为温度（P=0.002,F=5.7）。纳木措沿岸表层水体细菌群落分布差异较为明显,细菌群落比较丰富,有许多未知菌种需进一步鉴定,有广阔的研究前景。     

消炎药药渣堆放过程中真菌多样性分析

中药药渣的处理是中药制药的难题,本研究利用PacBio Sequel高通量测序对堆放2年与5年的消炎药药渣进行理化性质及真菌多样性研究,为重要药渣的利用提供依据。分别对堆放2年(New 1-New 3)及5年(Old 1-Old 3)各3个消炎药渣高通量测序,共检测到43 753条有效序列,堆放2年的药渣中共检测到4个门、86个属、126个种,节担菌纲、小丛壳目、曲霉属为优势类群。堆放5年的药渣中检测到3个门、49个属、59个种,Chaetomium novozelandicum及小囊菌科为优势类群。消炎药药渣功能组成分析发现,堆放2年的药渣中腐生型真菌占比67.7%、致病真菌占比32.3%;堆放5年的药渣中腐生型真菌占比96.8%,仅检测到极少数其他型真菌。堆放2年的药渣pH为4.9±0.2,含水量为49.2%;堆放5年的药渣pH为3.6±0.1,含水量为20.8%。结果表明,随着堆放时间的增加,药渣pH及含水量下降,真菌营养类型由腐生、致病与共生三者丰度相当转变为单一的腐生型,说明随着堆放时间的增加,腐生真菌丰度增加,药渣降解加快,研究结果为药渣的利用提供了一定依据。     

单孢分离菌株的异核不对称特性揭示梯棱羊肚菌为假同宗结合真菌

本文以基因组数据显示只具有MAT1-1 idiomorph的单孢菌株YPL6-3和只具有MAT1-2 idiomorph的单孢菌株YPL6-1为材料,研究它们子代的子囊果、单孢菌株群体和同一子囊中8个单孢菌株的交配型分布情况。YPL6-3和YPL6-1菌株分别隔离栽培和互补混栽均能形成正常的子囊果,其子囊果菌柄交配型分布与亲本菌株有关。PCR扩增检测235株子代单孢菌株的交配基因出现有趣现象：一些菌株的MAT1-1-1基因电泳条带强,而MAT1-2-1基因的条带弱;另一些菌株则MAT1-1-1基因条带弱,而MAT1-2-1基因条带强。同时也有两基因条带都强或者一基因条带强,另一基因无条带的菌株。从3个子囊果中共挑取了10个子囊,并对每个子囊中的单孢进行独立分离,PCR扩增并电泳检测交配基因时也出现了上述相同的情况。若MAT1-1-1强,则MAT1-2-1弱或无,这样的菌株在同一子囊中不会超出4个,反之亦然。利用长片段PCR扩增YPL6-1和YPL6-3菌株的全长MAT idiomorph,利用Nanopore测序技术对扩增子进行单分子实时测序,2次重复实验的序列比对发现：菌株YPL6-1中存在99.63%和99.81%的MAT1-2 idiomorph分子及0.37%和0.19%的MAT1-1 idiomorph分子;菌株YPL6-3中存在99.45%和99.74%的MAT1-1 idiomorph 分子及0.55%和0.26%的MAT1-2 idiomorph分子。从而证实,这2个基因组测序和PCR扩增都只能检测到一种交配型的菌株,其实是异核菌株,只是2种交配型核的数量占比存在较大偏离。根据上述现象推断,梯棱羊肚菌的子囊孢子都是异核的,萌发后形成的单孢菌株具有异核不对称特点,从而推测梯棱羊肚菌是一种特殊的假同宗子囊菌,同时也揭示了梯棱羊肚菌单孢出菇的真相。     

血液透析联合血液灌流及依达拉奉对尿毒症RLS患者外周血清中毒素水平、临床症状及睡眠质量的影响

摘要 目的：探讨高通量血液透析（HFD）联合血液灌流（HP）及依达拉奉对尿毒症不宁腿综合征（RLS）患者外周血清中毒素水平、临床症状、睡眠质量、负性情绪的影响。方法：选择2018年2月至2019年12月我院肾内科收治的174例尿毒症RLS患者,采用随机数字表法将患者分为三组。常规血液透析（HD）组（58例）采用常规血液透析治疗,联合A组（58例）采用HFD联合HP治疗,联合B组（58例）采用HFD联合HP及依达拉奉治疗。观察三组治疗前后肾功能[尿素氮（BUN）、血肌酐（SCr）、尿白蛋白排泄率（UAER）]、血清毒素[甲状旁腺激素（PTH）、硫酸吲哚酚（IS）、硫酸对甲酚（PCS）]水平、RLS评分、睡眠质量、负性情绪以及不良反应的差异。结果：三组治疗后血清BUN、SCr、UAER、PTH、IS、PCS水平、RLS评分、匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）评分、汉密尔顿焦虑量表（HAMA)评分、汉密尔顿抑郁量表（HAMD）评分均有所下降（P＜0.05）。联合B组、联合A组治疗后血清BUN、SCr、UAER、PTH、IS、PCS水平低于HD组（P＜0.05）,联合B组、联合A组上述指标比较无统计学差异（P＞0.05）。联合B组治疗后RLS评分、PSQI评分、HAMA评分、HAMD评分均低于联合A组和HD组（P＜0.05）,联合A组低于HD组（P＜0.05）。三组治疗期间不良反应发生率比较无统计学差异（P＞0.05）。结论：HFD联合HP及依达拉奉可改善尿毒症RLS患者的临床症状和肾功能,可降低血清毒素水平,并改善睡眠质量和负性情绪。     

棉田绿盲蝽微生物多样性研究

昆虫在长期的进化过程中与其体内微生物形成了互利共生的关系,共生微生物参与调节寄主的多种生命活动,例如生殖、代谢等。在黄河流域棉区绿盲蝽Apolygus lucorum是棉花的主要害虫之一。为明确绿盲蝽体内共生菌的种类与群落结构,通过HiSeq平台对棉田绿盲蝽体内共生菌的16S rRNA基因V3～V4区进行高通量测序,分析绿盲蝽体内共生菌的种类与多样性。结果显示,变形菌门Proteobacteria(89.18%)、放线菌门Actinobacteria(2.99%)、厚壁菌门Firmicutes(2.48%)为绿盲蝽的3个优势菌门。在属水平上立克次氏体Rickettsia(32.86%)、欧文氏菌属Erwinia(20.21%)为优势菌群。本文初步明确了绿盲蝽体内微生物群落的组成和动态变化,为进一步研究绿盲蝽与共生菌的相互作用提供了基础,为今后从共生菌出发防治绿盲蝽提供新思路。     

宏基因组的生物信息分析

基于高通量测序的宏基因组学研究是近年来的研究热点之一。宏基因组的生物信息分析正在逐渐完善成熟．各种分析软件和流程的开发与应用,极大地促进了宏基因组研究的发展,特别是在遗传与进化、基因发现、宏基因组和人类疾病的相关研究等方面取得了显著成果。本文旨在结合宏基因组学的研究内容和研究方向,对宏基因组的生物信息分析方法进行综述,探讨宏基因组的生物信息分析面临的机遇和挑战。     

New microbiota found in sputum from patients with community-acquired pneumonia

Community-acquired pneumonia （CAP） is a major concern in hospitals and the bacterial community of which has not been systemically discussed yet. Sputum from patients in the acute stages is a kind of accessible sample reflecting its fea- tures. In our study, we analyzed 45 sputum samples from 45 patients with CAP. Eighteen sputum samples from healthy people were chosen as the controls. Pyrosequencing of the 16s rDNA V3 hypervariable regions of aH the bacteria con- tained in the sputum was used as a culture-independent method to disclose the community constitution. Also, our published data for hospital-acquired pneumonia （HAP） in sputum was used for comparison. By pyrosequencing, 〉90,000 DNA reads were detected. After being analyzed by tools in the Ribosomal Database Project, the reads were clas- sified into five main phyla and 〉100 genera. At the phyla level, the reads＇ distribution of CAP is similar to that of healthy people and at genera level, the occurrence of each genus possesses their feature in three categories. Genera such as Streptococcus and Neisseria showed stability in their percentages, indicating that such genera are rarely affected by exogenous bacteria or antibiotics. The role of other genera such as Moraxella and Rothia in CAP should be emphasized. According to our analysis, the bacterial communities of CAP are with slight change when compared with those of healthy people, but have a large gap between HAP. Meanwhile, Rothia might be an important endogenous pneumonia-causing factor.     

医学真菌基因组学研究进展(上)

近年来,一系列重要医学致病真菌全基因组数据陆续被公布,使人类对这些致病菌的认识提高到全新水平.本文在回溯医学真菌基因组学和基因组测序技术发展历程、综述其发展现状及应用的基础上,再分别介绍重要医学真菌全基因组测序的进展.