比較宏基因組數(shù)據(jù)之間全蛋白編碼基因的新方法檢測(cè)微生物群的環(huán)境梯度

在最近發(fā)表在PLOS ONE雜志上的一項(xiàng)研究中，來(lái)自日本的研究人員將基于微生物群蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)與環(huán)境因素的樹(shù)狀圖進(jìn)行了比較，以確定環(huán)境梯度在建立微生物群落中的作用。

溫度、濕度、碳氮含量和pH值等環(huán)境因素在微生物生長(zhǎng)中的作用已得到充分研究。確定不斷變化的微生物群落與環(huán)境梯度之間的相關(guān)性可以進(jìn)一步了解主要環(huán)境因素如何影響微生物群落。

隨著過(guò)去幾十年測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步以及更快、更高效的生物信息學(xué)工具的發(fā)展，全宏基因組鳥(niǎo)槍法測(cè)序等方法可用于鑒定新物種、功能基因和代謝途徑已成為可行。

通過(guò)獲取大量的基因組和蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)以及先進(jìn)的系統(tǒng)發(fā)育工具，可以詳細(xì)檢查微生物物種和群落之間的相似性和關(guān)系以及與環(huán)境因素的相關(guān)性。

關(guān)于研究

本研究開(kāi)發(fā)了一種基于平均序列相似性(MPASS)的宏基因組系統(tǒng)發(fā)育方法，以比較從全基因組霰彈槍測(cè)序中獲得的蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)。

為了測(cè)試MPASS在檢測(cè)序列相似性方面的準(zhǔn)確性，使用MPASS分析了五種細(xì)菌物種(荻膜酸桿菌，脆弱擬桿菌，多形亞硝螺旋體，奇異變形桿菌和Sulfolobus islandicus)的宏基因組數(shù)據(jù)的兩個(gè)模擬數(shù)據(jù)集，并用于構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。觀察了細(xì)菌的分枝順序關(guān)系和菌種組成。

然后將該方法應(yīng)用于現(xiàn)有的土壤宏基因組數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集包含來(lái)自不同生態(tài)生物群落(如苔原、寒冷沙漠、炎熱沙漠、森林和草原)的 16 個(gè)樣本。MPASS還用于分析水生宏基因組數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集包含來(lái)自深海熱液噴口，海洋，湖泊和溫泉的35個(gè)樣本。

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