人体肠道病毒群的宏基因组学研究进展

随着高通量测序技术的发展,与人体共生的微生物群成为当今研究的热点。肠道微生物群是人体最庞杂且重要的微生态系统,与人体健康密切相关。其中,肠道菌群与疾病的研究是热点,但是人们对肠道病毒群的关注较少。该文对人体肠道病毒宏基因组学的研究进行综述,介绍病毒宏基因组学的基本研究内容,以及研究面临的瓶颈问题,阐述利用宏病毒组学探索健康人体肠道病毒群组成的特征、肠道病毒群与某些人类疾病相关性的研究进展。     

人体肠道病毒组学研究进展

人体微生物组计划开展近10年来,大量的研究显示人体微生物通过各种方式深刻地影响着人体健康。人体肠道内丰富多样的病毒构成了肠道病毒组,是人体微生物组的重要组成部分,和人体健康密切相关。本文综述了近些年国际上人体肠道病毒组研究的最新进展,分别从人体肠道病毒组的组成特征、肠道病毒组-细菌组-人体间的相互作用及其对人体健康的影响、病毒组研究的技术策略及挑战等方面进行了论述,探讨了肠道病毒组在人体疾病预防和治疗领域应用的可行性。     

宏基因组学技术在痤疮研究中的应用进展

高通量测序技术的发展提高了人们对微生物组的认识。宏基因组学技术因其全面和深入的分析功能被广泛应用于各种环境微生物组的研究中,尤其在阐明各种疾病与人体微生物组的关系中,宏基因组学技术具有重要作用。痤疮作为一种常见的皮肤疾病,严重影响人们皮肤美观度和心理健康。利用宏基因组学技术挖掘皮肤微生物与痤疮的关系,将有助于痤疮发病机理的研究和临床治疗方法的改进。通过介绍宏基因组学技术的发展背景、概述及其应用研究进展,探讨皮肤微生物与痤疮的关系,综述宏基因组学技术在痤疮研究中的应用现状,并总结目前宏基因组学技术在皮肤疾病研究中存在的问题,旨在为痤疮的宏基因组研究提供参考。     

宏组学方法在污水处理系统中的应用进展

污水生物处理由微生物生理过程驱动,宏组学方法能够获得不同水平的分子信息,为认识污水处理系统中的微生物提供了新途径。本文对宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质组学与代谢组学等宏组学方法的发展进行综述,着重介绍各组学及整合宏组学在污水处理系统中的研究现状,并指出其应用前景。     

肠道病毒功能基因组及基因组多样性的研究进展

肠道病毒属单正链小RNA病毒,其疾病谱较为复杂。近年来随着各种分子生物学技术的发展,特别是基因测序技术的运用,使从基因水平上分析肠道病毒的致病性、病毒毒力与变异的关系等逐步成为研究热点。本文主要就肠道病毒基因组结构及其功能、基因组多样性的形成方面综述,并进一步探讨其与病毒生物学特性、致病机制及病毒进化的关系。     

宏基因组及培养组学技术在粪菌移植中的应用

粪菌移植技术（fecal microbiota transplantation,FMT）是利用健康人群的粪便或经过处理的粪便中的微生物来治疗消化、代谢等系统诸多疾病的一项古老而又新兴的技术。宏基因组、培养组等肠道微生物组前沿研究技术的飞速发展,为粪菌移植治疗疾病提供了强有力的研究和临床实践武器。宏基因组技术可全面揭示健康及疾病状态下肠道微生态的组成及功能变化,而培养组学技术则可以用来分离和鉴定人类肠道中的诸多在常规培养条件下未可培养菌,两项技术联用不仅可以使我们更为深入地理解粪菌移植在临床实践中的因果规律,还将有力推动粪菌移植技术在未来的应用与发展。基于此,本文综述了宏基因组及培养组学技术在粪菌移植中的应用及未来发展趋势。     

人体肠道病毒组的研究进展

人体肠道微生物包括细菌、真菌、古细菌和病毒等,肠道病毒组的基因组约占肠道微生物总DNA的5.8%,病毒的数量在所有肠道微生物中排名第二,且多样性高。受高比例细菌基因组的影响,很难直接从宏基因组数据中深入分析肠道病毒组。随着病毒样颗粒（VLPs）富集技术的出现以及高通量测序技术的迅速发展,近年来对肠道病毒组的研究越来越多。基于VLPs,发现真核病毒、植物相关病毒和噬菌体是肠道病毒组的主要组成部分,而且未知病毒序列占比高达81%～93%。现阶段病毒组富集扩增方法主要有超速离心、单引物扩增和多重置换扩增等。疾病特异性研究表明,炎症性肠病、酒精性肝病和2型糖尿病等与饮食及肠道病毒组改变相关。本综述回顾了近十年对人类肠道病毒组的研究,总结归纳了目前肠道病毒组的构成、研究方法及与人体健康的相关性,探讨了未来肠道病毒组的研究方向,力求为后续的研究提供新思路。

     

宏基因组学技术的研究与挑战

宏基因组学研究作为研究微生物种群生态分布、群体遗传特征和基因相互作用的新兴学科领域,在很大程度上促进了环境微生物资源,特别是未培养微生物资源的开发利用,在土壤、海洋、人体医学、药物等各个领域的应用中取得了突破性的进展,为发现新的生物活性物质提供了新的有效途径。就宏基因组学研究进展进行综述,并重点介绍了宏基因组学研究中的机遇及挑战。     

肠道微生物功能宏基因组学与代谢组学关联分析方法研究进展

近年来基于高通量基因测序的微生物组学研究极大加深了人们对微生物与健康和疾病关系的认识。然而基因测序方法不能直接测定微生物的功能活性,难以鉴定微生物中的关键功能分子,单独使用无法回答肠道微生物何种成员通过何种方式影响宿主等关键科学问题。单一组学研究弊端尽显,多组学联用势在必行。肠道微生物代谢组学以微生物群落所有小分子代谢物为研究对象,可发现肠道微生物随宿主病理生理变化的关键代谢物,为微生物组-宿主互作机制研究提供线索,成为微生物组学研究的重要补充。肠道微生物功能基因组学与代谢组学关联分析在宿主生理、疾病病理、药物药理等方面取得众多进展,展现良好应用前景。然而目前肠道微生物功能基因组学与代谢组学关联分析存在方法滥用、相关性结论与生物学知识相悖等突出问题。为帮助正确应用肠道微生物功能宏基因组学与代谢组学关联分析,本文综述了各种多组学数据整合分析方法的原理、优缺点与适用范围,并给出了应用建议。     

环境耐药组及其健康风险的宏基因组学研究策略和方法

抗生素耐药性在环境中的发展和传播对人体健康造成潜在风险。随着高通量测序技术和生物信息学方法的不断发展,宏基因组学技术被广泛应用于不同环境样本的抗生素耐药组研究。本文介绍了两种针对环境耐药组筛查的宏基因组学分析方法,总结了当前主流的生物信息学软件和数据库,并阐述了环境耐药组的风险评估框架和基于宏基因组学技术的相关实践,以期为环境耐药组的监测、风险评估和管控提供可行的路线图。     

黑曲霉组学研究进展

黑曲霉作为重要的工业发酵菌株,被广泛用于多种有机酸和工业用酶的生产。随着组学技术的日益发展和成熟,黑曲霉的基因组、转录组、蛋白质组、代谢组等组学数据不断增长,宣告着黑曲霉生物过程研究大数据时代的到来。从单一组学的数据分析、多组学的比较到以基因组代谢网络模型为中心的多组学整合研究,人们对黑曲霉高效生产机制的理解不断深入和系统,这为通过遗传改造和过程调控对菌株的生产性能进行理性的全局优化提供了可能。本文回顾和总结了近年来黑曲霉的组学研究进展,并提出黑曲霉组学研究未来的发展方向。     

基于宏组学方法认识微生物群落及其功能

进入后基因组学时代,测序技术飞速发展,测序成本明显下降,形成了涵盖宏基因组学、宏转录组学和宏蛋白质组学的宏组学技术,推动了对微生物群落的多样性、结构及潜在基因功能方面的深入研究。最近随着整合的宏组学技术的提出及应用,全面系统分析微生物群落动态变化及其代谢功能已成为可能,这将成为微生物生态学研究的新趋势。本文综述了宏组学在研究海洋湖泊、深海热泉、人体肠道、牛瘤胃生境、森林土壤与堆肥生境等环境中微生物群落的结构和功能方面的最新进展与成功应用案例。     

肠道病毒组在疾病中的治疗潜力及其机制研究进展

肠道病毒组是人体肠道微生态系统中的重要组成部分。近年来,肠道微生态与疾病的关系受到广泛关注,越来越多的证据表明粪菌移植过程中病毒组的转移对粪菌移植的疗效起到了不可忽视的作用。本文根据近些年的相关研究,综述粪菌移植中肠道病毒组在疾病中的治疗潜力,总结肠道病毒组在疾病治疗中的可能机制,同时对肠道病毒组在未来疾病治疗中的应用作出展望。     

基于宏基因组数据的菌株分析方法及其应用

菌株是微生物研究中最基础的生命实体,其功能多样性对宿主表型有着重要影响。随着微生物组研究的深入,对复杂微生物群落进行菌株水平的构成分析和功能分析,在基础科研、临床应用等方面都有重要的价值。文中介绍了基于宏基因组数据的菌株分析的主流算法,以及菌株分析在微生物组研究中的潜在应用和未来的发展方向。     

蛹虫草组学研究进展

作为虫草属的模式种,蛹虫草是目前虫草类真菌中研究和应用最为广泛的物种之一。随着基因组序列的公布,蛹虫草组学水平的研究近年来取得了明显的进展。本文从基因组、线粒体基因组、甲基化组、转录组、蛋白质组、代谢网络等角度对蛹虫草组学水平的研究现状进行综述,期望对进一步推动蛹虫草的深入研究提供帮助。     

基于代谢组和转录组的白蜡虫吊糖成分及其作用分析

【目的】白蜡虫Ericerus pela Chavannes在育卵期会大量分泌吊糖(蜜露),前期研究发现吊糖容易受到真菌的侵染,但是白蜡虫吊糖的生物学意义并不清楚。本研究旨在了解白蜡虫吊糖的成分以及该时期雌成虫基因表达特点,为更深入的了解白蜡虫分泌吊糖对于白蜡虫发育的意义奠定基础。【方法】对吊糖分泌期的白蜡虫雌虫进行转录组测序分析,对吊糖组分进行代谢组学分析,并对转录组与代谢组进行联合分析。【结果】在白蜡虫吊糖组分中,麦芽糖醇含量最高,其次为半乳糖醇,之后为海藻糖、水苏糖等其他种类糖物质,此外,还含有多种少量氨基酸、脂肪、维生素等代谢物质或次生代谢物质;关联分析表明,代谢途径(Metabolic pathways)、碳代谢(Carbon metabolism)和氨基酸合成(Biosynthesis of amino acids)占主要部分;与N-聚糖生物合成(Various types of N-glycan biosynthesis)相关通路的基因家族在白蜡虫发生了收缩;与代谢产物关联的基因Q96JB1家族也发生了收缩,该基因与吊糖中的L-谷氨酸、乳清酸盐以及柠檬酸盐相关。【结论】白蜡虫吊糖主要成分不利于天敌寄生或者与其它昆虫形成互利共生,一些与吊糖成分相关的基因家族在白蜡虫中发生了收缩,说明白蜡虫吊糖可能是其分泌的不利的或多余的代谢物。     

人类微生物组测序与比较研究

人体微生物群系影响人类的健康,与人类的各种疾病,如肥胖、糖尿病、冠心病、结肠癌等的发生具有密切的关系.近年来,人类微生物组研究日益受到重视.综述人类微生物组的测序和比较研究进展.