菌群中的小人物：真菌、病毒和“非主流”细菌 | 热心肠日报
今天是第960期日报。
Nature综述：关注真菌组多样性
Nature Reviews Microbiology[IF:31.851]
① 高通量测序(HTS)的应用丰富了对真菌多样性的认识；② 作者从样品制备、引物选择、对照及重复的设置、数据质控与分析流程等方面介绍了HTS在真菌研究中的现状与注意事项；③ 详述了定量、芯片、宏基因组与宏转录组及菌株水平鉴定等新技术在真菌研究中的应用；④ 总结了HTS在腐生系统、根系、植物、叶、水及人体真菌方面的最新成果；⑤ 提出需要克服HTS在真菌研究中的不足、考虑与其他微生物的互作效应，才能促进对真菌生态系统的认知。
Mycobiome diversity: high-throughput sequencing and identification of fungi
11-15, doi: 10.1038/s41579-018-0116-y
【主编评语】Nature微生物学综述中的一篇文章总结了当前真菌组研究的进展、问题和挑战。作者认为在测序的基础上考虑物种相互作用等方面，将促进对真菌生态系统的认知。（@gaoch）
AI技术用于宏基因组数据中病毒检测
BMC Bioinformatics[IF:2.213]
① 分别采用随机森林(RF)和神经网络(NN)的机器学习方法，结合相对同义密码子使用频率（RSCU）建立模型；② 用GenBank中数据训练RF，可以得到近乎完美的预测结果，不过该模型用于宏基因组数据时完全不准确；③ 使用宏基因组数据重新训练RF，得到的新RF最佳状态下ROC曲线下面积为0.79，预测准确度可达90%以上；④ TCG和CGC等两个密码子具有特别强的判别能力；⑤ 使用NN算法所得结果与RF相当。
Machine Learning for detection of viral sequences in human metagenomic datasets
09-24, doi: 10.1186/s12859-018-2340-x
【主编评语】从宏基因组测序数据集中检测高度不同或未知的病毒是一项重大的生物信息学挑战。本研究分别采用随机森林和神经网络的机器学习方法预测宏基因组序列中的病毒序列，取得了很好的结果。（@gaoch）
综述：生物合成真菌天然产物的研究进展
Trends in Biotechnology[IF:13.578]
① 真菌天然产物在制药和医疗保健行业中发挥着重要作用；② 真菌基因组携带大量生物合成基因簇（BGCs），其调控机制严格，在常规培养条件下是沉默的，通过开发适用的方法激活或修饰天然和异源宿主中的BGC，建立了可扩展的表达平台；③ 真菌BGC可被改造以揭示生物合成中间体、增加NP的滴度，或与来自其他物种的生物合成途径联合生产“非天然的”NP；④ 针对真菌BGCs的研究揭示了具有新活性的酶，对非天然底物也有催化活性，可开发为生物催化剂。
Strategies for Engineering Natural Product Biosynthesis in Fungi
10-10, doi: 10.1016/j.tibtech.2018.09.003
【主编评语】真菌天然产物在制药和保健品行业具有重要应用价值。Trends in Biotechnology上的一篇综述总结了当前研究中的进展，值得专业人士参考。（@gaoch）
五氯酚暴露对真菌群落的影响
Microbiome[IF:9.133]
① 五氯酚会导致真菌元群落的功能发生改变，其中碳和氮的代谢所受影响最严重；② 五氯酚影响真菌元群落的多样性，降低了被孢霉目、毛霉菌目、伞形霉目和银耳目的相对丰度，促进了某些相对丰度较高的类群数量的增加；③ 真菌元群落通过利用多种含氮底物来规避杀菌剂所造成的影响，但这些底物具有潜在的毒性触发作用；④ 五氯酚可以大大降低真菌元群落对杀菌剂的整体易感性，并诱导与发病机制相关的蛋白质的生成， 使真菌元群落的致病潜能增加。
Specialisation events of fungal metacommunities exposed to a persistent organic pollutant are suggestive of augmented pathogenic potential
11-22, doi: 10.1186/s40168-018-0589-y
【主编评语】五氯酚是一种常用农药，可用于除草、防霉和木材防腐等。Microbiome 上的一项研究，关注了五氯酚对真菌群落结构、蛋白质表达和代谢的影响。（@gaoch）
真菌持留菌与顽固性感染
PLoS Pathogens[IF:6.158]
① 在高浓度的抗真菌药物的刺激下，真菌的持留态细胞会形成生物膜；② 生物膜具有高度的异质性和适应性，导致持留态细胞之间存在差异；③ 细胞初始吸附有异于表面的底物类型，生物膜中持留态细胞的比例可因此存在差异；④ 以模式菌白色念珠菌为例，持留态细胞的特征与缺乏葡糖养分时的休眠细胞类似，休眠和吸附共同发挥作用；⑤ 持留态细胞中抗性基因高表达，胞内积累糖原和海藻糖等应激保护剂，促进氧化应激反应，从而维持白色念珠菌细胞存活。
Fungal persister cells: The basis for recalcitrant infections?
10-01, doi: 10.1371/journal.ppat.1007301
【主编评语】持留菌在顽固性感染中“功不可没”，真菌也不例外。它们可以定殖在特定表面形成生物膜，并改变自身的代谢模式，促进存活和耐药性。只有深入理解了持留菌形成生物膜的机制，才能针锋相对的铲除持留菌，解决严重影响生活质量的“疥癣之疾”对人类的危害。（@gaoch）
含固氮基因的奇古菌病毒
ISME Journal[IF:9.52]
① 由于水平基因转移的存在，有些病毒基因组会意外的包含宿主附加代谢基因（AMG）片段；② 基于上述规律，用宏基因组的方法鉴定得到了15个含有 amoC（氨单氧酶）基因的新型奇古菌病毒；③ 这些病毒分布区域广泛，从海洋中上层深海底泥，从河口到热泉，具有丰富多元化的栖息地；④ 有些条件下，病毒源的 amoC 基因转录可达宏基因组细胞组分（不含病毒颗粒）amoC 基因拷贝数的一半水平，说明此类病毒可能在氮循环中发挥不可忽视的重要作用。
Discovery of several novel, widespread, and ecologically distinct marine Thaumarchaeota viruses that encode amoC nitrification genes
10-12, doi: 10.1038/s41396-018-0289-4
【主编评语】海洋奇古菌可以氧化氨和固定有机碳，在全球氮循环和碳循环中具有重要作用。一项研究发现，在固氮中发挥关键作用的氨单氧酶（amoC）基因居然存在于奇古菌病毒中。（@gaoch）
病毒（包括噬菌体）在FMT后的定殖发展
Microbiome[IF:9.133]
① 粪便菌群移植（FMT）可用于治疗复发性艰难梭菌感染，但病毒（包括噬菌体）在FMT后的发展变化尚未得到很好的研究；② 研究了从3名捐献者到14名患者的FMT后的病毒转移；③ 追踪个体噬菌体定植揭示了个体噬菌体的植入依赖于特定的供体-受体配对，即来自单个供体的多个接受者显示出高度个性化的病毒定植模式；④ 当考虑FMT作为治疗选择时，病毒对长期微生物动力学的影响是应该考虑的因素。
Long-term colonisation with donor bacteriophages following successful faecal microbial transplantation
12-10, doi: 10.1186/s40168-018-0598-x
【主编评语】粪便菌群移植（FMT）可用于治疗复发性艰难梭菌感染，其成功通常归功于多样化微生物群的恢复。而病毒（包括噬菌体）是微生物群中数量最多且可能是最多样化的成员，但它们在FMT后的命运尚未得到很好的研究。本文研究了FMT后病毒的定殖发展，追踪个体噬菌体定植揭示了个体噬菌体的植入依赖于特定的供体-受体配对，当考虑FMT作为治疗选择时，病毒对长期微生物动力学的影响是应该考虑的因素。（@可乐）
胞内寄生军团菌(目)在全球的分布情况
FEMS Microbiology Ecology[IF:3.495]
① 军团菌目属于 γ-变形菌纲，全部为胞内寄生细菌，包括人类病原嗜肺军团菌和贝氏柯克斯体，生活方式多样，由于胞内寄生难以纯培养；② 该目多样性高，有超过450个属，约一半淡水、土壤和海洋环境及在人造环境样品含有军团菌，在全球均有分布，多不属于确定种；③ 丰度很低，通常为0.1%，很少达到1%；④ 本研究为揭示这一类宿主适应细菌的普遍性和多样性研究提供了新线索；⑤ 表明了利用宏基因组学揭示军团菌宿主适应机制的必要性。
The all-intracellular order Legionellales is unexpectedly diverse, globally distributed and lowly abundant
09-10, doi: 10.1093/femsle/fiy185
【主编评语】关注军团菌：目前已知的军团菌全部是胞内寄生细菌，包括一些重要的人畜致病菌。由于难以纯培养，目前对该类细菌的认识十分欠缺，只有很少的物种被测序。本研究结合数万已发表的16/18S测序数据和两项自主采样的实验结果，分析了军团菌(目)在全球尺度上的分布情况，为进一步认识该菌提供了宝贵的参考资料。（@gaoch）
感谢本期日报的创作者：米见对，女巫，马丹辉，祁玉丽，小歪，gaoch，可乐，熙子
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