发布时间:年5月12日
玛莎·维波沃(MarshaC.Wibowo),振阳,AleksandarD.Kostic
自然()
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梅编译永远不要停止雕刻自己的雕像
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抽象的肠道微生物的多样性的损失1,2,3,4,5,6在工业群体与慢性疾病相关的7,强调研究祖先肠道微生物组的重要性。但是,对工业前肠道微生物组的组成知之甚少。在这里,我们进行了古细菌微生物基因组的大规模从头组装。从八份经过身份验证的人类古细菌样本(1,-2,年历史)中,这些样本具有保存良好的美国西南部和墨西哥的DNA,我们重建了个中等和高质量的微生物基因组。在个最古老和人类肠道起源的基因组中,有39%代表了以前未描述的物种水平的基因组区域。提示约会建议关键人类共生物Methanobrevibactersmithii的大约多样化时间表。与来自八个国家的个当今人类肠道微生物组样本相比,古细菌样本与非工业化样本相比,工业化的人类肠道微生物群更为相似。palaeofaceces样本的功能分析显示,抗生素抗性和粘蛋白降解基因的丰度显着降低,并且相对于工业肠道微生物群,流动遗传元件的富集程度更高。这项研究有助于从古代微生物群中发现和表征先前未描述的肠道微生物,并通过古细菌的基因组重建来研究人类肠道微生物群的进化历史。
主要的以前的研究已经表明,工业生活方式与在肠道微生物都较低的分集相关,和增加的慢性疾病,如肥胖症和自身免疫性疾病的发病率,7。检查我们的祖先肠道微生物组可能会提供洞察力,说明在当今工业化世界中已发生变化的人类-微生物组共生体8。
重建元基因组组装的基因组(MAG)是一种新兴的方法,可以从shot弹枪宏基因组学数据中恢复高质量的基因组和以前未描述的物种级基因组仓(SGB)。测序读物从头开始组装成连续序列(contig),而contig则被分箱以形成草图基因组9。年,第一个从头基因组样本中重新组装基因组的大规模计划回收了近8,个MAG10。在年,三项研究分别约60,(参考重建11)90,(参考文献12),(参见13)的MAG-包括许多以前未描述SGBS(即SGBS没有分配任何先前发现的物种)-从人类微生物组样本。
尽管从头组装的潜力可以发现先前未描述的SGB,但由于高度受损的DNA带来的挑战,该方法尚未应用于古细菌。因此,先前的研究都集中在描述使用参考基于接近古微生物组的分类学组合物或匹配特定物种的序列的富集和基因组的该物种内的重建6179。这些方法可以回收属于参考数据库中存在的物种或与之密切相关的微生物,但不能发现新物种。在这项研究中,我们进行了古细菌微生物基因组的大规模从头组装。
伦理尽管古菌没有受《美洲原住民坟墓保护和遣返法案》(NAGPRA)或其他法规的约束,但我们与与古菌保持着深厚文化联系的生活社区进行了协商。其中包括罗伯特·皮博迪考古研究所的参与,该研究所向西南部部落历史保护官(THPO)和部落政府机构分发了信件,以提高透明度并提供讨论该研究的机会。磋商包括交互式的简短演讲,以提供对研究的概述以及可以回答问题的时间,以及后续材料和扩大对话的机会,以确保解决感兴趣和