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[学术文献 ] 美治疗学发展中心开发基因组到蛋白质平台 进入全文
Nature Methods
2024年9月18日，美国治疗学发展中心研究团队在Nature Methods发表题为：“Genomics 2 Proteins portal: a resource and discovery tool for linking genetic screening outputs to protein sequences and structures”研究论文，研究者开发了“基因组到蛋白质”平台（Genomics 2 Proteins portal，G2P，https://g2p.broadinstitute.org/），这是一个用于将基因筛选输出与蛋白质序列和结构相连接的资源工具。该平台目前涵盖了20,076,998个遗传变异、42,413种蛋白质序列和77,923种蛋白质结构。G2P平台允许用户交互式上传蛋白质的残基注释（包括变异和打分），并且可以与公共数据库中的数据进行结合，如gnomAD（Genome Aggregation Database）、ClinVar和HGMD（Human Gene Mutation Database）。这一平台不仅能帮助研究者深入理解变异如何影响蛋白质的结构与功能，还为设计治疗方法提供了关键的线索。例如，研究者可以通过该平台假设特定蛋白质的结构与功能关系，从而为自然或合成变异的分子表型提供见解。通过G2P平台，可以方便地检索并可视化基因-蛋白质的映射关系，并且能够将数据下载用于后续分析。这一工具为基因组学与蛋白质结构之间的桥梁提供了极大的便利，为探索与疾病相关的遗传变异的结构功能机制铺平了道路。
[学术文献 ] 中科院等开发具确定细菌毒力因子等功能扩展数据库和分析工具包 进入全文
Nature Communications
2024年9月15日，中国科学院朱宝利，北京协和医院赵维纲，北京微生物学和流行病学研究所杨瑞馥共同通讯在Nature Communications 在线发表题为“An expanded database and analytical toolkit for identifying bacterial virulence factors and their associations with chronic diseases”的研究论文，该研究利用物种特异性平均核苷酸同源性建立了一个扩展的VFG数据库(VFDB 2.0)，包含62,332个VFG的非冗余同源物和等位基因。进一步开发了MetaVF工具包，以促进在物种水平上精确鉴定病原体携带的VFG。从健康个体中分离的5452株共生菌株的VFG特征表明，301个物种中只有11个具有这些因子。对九种慢性疾病肠道微生物组内VFG的进一步分析揭示了常见和疾病特异性VFG特征。值得注意的是，在2型糖尿病患者中，长期HiFi测序证实，大肠杆菌和肺炎克雷伯菌的病原菌菌株携带了共同的VF特征。这些发现强调了鉴定和理解VFG在微生物组相关疾病中的重要性。
[学术文献 ] 清华大学与复旦大学合作揭示特定细菌在皮肤老化中的作用 进入全文
iMetaOmics
2024年9月11日， 清华大学刘晓团队和复旦大学王久存团队在iMetaOmics在线发表了题为“Culture-dependent and -independent approaches reveal the role of specific bacteria in human skin aging”的文章。本研究对来自中国人群的 822 份面部微生物样本及其相应部位的 14 种皮肤表型进行了关联分析，鉴定出多种与表型相关的微生物物种。随后从皮肤中分离出三种关键物种并使用其培养滤液与皮肤角质形成细胞、成纤维细胞互作，结果显示奥斯陆莫拉菌能调节胶原代谢、细胞外基质的组装、并参与多个细胞衰老过程。本项研究可为皮肤抗衰老干预提供新思路。
[学术文献 ] 英国斯旺西大学探讨自然界复杂细菌群落与多细胞宿主间关联形成 进入全文
Trends in Microbiology
2024年9月5日，英国斯旺西大学计算生态实验室Miguel Lurgi博士和他的同事，来自科学与工程学院生物科学系的Gui Araujo博士，与法国科研委员会、澳大利亚新南威尔士大学以及同样位于澳大利亚的南极与海洋研究所的研究人员合作。他们着手制定一个理论框架以进一步了解宿主相关复杂微生物组的出现，在Trends in Microbiology发表题为A mechanistic framework for complex microbe-host symbioses研究论文。研究人员认为微生物组的组装是生态学与进化共同作用的结果。他们的研究旨在将生态学与进化理论相结合，并与微生物及共生体的生态学与进化相结合，以形成对复杂共生体组装的一个整体性认识。这些共生关系构成了多细胞生物与微生物群体之间最古老的一些联系，在许多情况下，它们对于宿主和微生物组的持续存在至关重要。研究人员目前正使用所提出的框架来研究海绵内的微生物。他们还希望将这些发现扩展到其他微生物组，最终实现对不同宿主群体及其跨分类群内多个物种共生关系错综复杂性质的统一理解。他们的主要研究焦点在于生态网络中复杂性涌现背后的机制。他们开发生态群落和网络动态的理论模型来更好地理解这些机制以及由此产生的生物多样性模式。
[学术文献 ] 河南大学开发植物代谢组学数据分析流程：MetMiner 进入全文
JIPB
2024年年9月10日，JIPB在线发表了河南大学张学斌团队题为“MetMiner: A user-friendly pipeline for large-scale plant metabolomics data analysis”的论文，介绍了一款用户友好的，专为大规模植物代谢组学数据处理及数据挖掘打造的分析流程MetMiner。MetMiner分析流程由三部分构成：第一部分为上游数据处理，第二部分为下游数据分析，第三部分为进阶数据挖掘。整体基于R-shiny开发，具有用户友好的、交互性强的图形界面，通过数据上传、参数选择等简单步骤即可完成完整的植物代谢组学数据分析及数据挖掘工作。上游数据处理目的在于将LC-MS原始数据经过数据清洗、标准化等过程转换为可以用于下游统计分析的干净数据。该部分调用了tidyMass framwork (Shen et al. 2022), 先进的质谱数据存储和管理方式确保了MetMiner可以从不同类型的质谱数据开始分析，同时也保证了数据分析的透明性、可追溯性以及可重复性。下游数据分析包括了代谢物的注释、分类、基础统计分析以及富集分析，该研究针对性的开发了代谢组下游分析工具包 (MDAtoolkits)。MDAtoolkits内置了六个植物特异的MS2代谢物数据库以及三个MS1代谢物数据库，保证了植物代谢组学代谢物注释的准确性。此外，MDAtoolkits集成了多元统计分析和单元统计分析来快速鉴定差异代谢物，并基于ClassyFire数据库和KEGG数据库开发了代谢物分类富集分析和通路富集分析来帮助用户解析差异代谢物潜在的生物学功能。 对于复杂的代谢组学实验设计，标志代谢物的挖掘工作相对困难，本研究提出了迭代WGCNA的策略，通过多轮WGCNA将无法聚类的代谢物逐步排除，最终将具有相同积累规律的代谢物归类到不同的模块，构建代谢物共积累网络。通过对模块的通路富集分析、分类富集分析以及枢纽代谢物 (hub metabolite) 提取，快速锁定标志代谢物。MetMiner可以通过Shiny Server部署在高性能服务器或者计算集群，调用更多的计算资源来实现对大样本量的代谢组学数据分析。此外，MetMiner的设计理念充分考虑了流程的“易用性”和“交互性”。“Resuming analysis from the unfinished steps”功能使用户可以随时继续未完成的分析，或者选择性的针对特定步骤进行重新分析。“Interactive plot”提供了强大的图表数据交互能力，使用户直接从图片中获取相应信息。例如图2中，通过点击差异分析火山图中代表差异代谢物的点，该代谢物的统计分析结果、代谢物注释、MS2 spactra以及化学结构图会相应的显示。简化了用户对数据提取操作，提升了数据分析及信息获取的效率。最后，该研究通过MetMiner流程对206份拟南芥F-box突变体群体拟靶代谢组学数据进行了深度解析，快速锁定了标志代谢物硫代葡萄糖苷 (glucoraphanin) 和芥子酰苹果酸 (sinapoyl malate) 并且通过靶向检测验证了MAX2突变导致硫代葡萄糖苷增加，KFB20突变导致芥子酰苹果酸的增加，该结果也说明了MetMiner在群体规模代谢组学数据挖掘中的准确性和高效性。此外，经MetMiner处理的不同质谱平台产生的非靶代谢组学数据在代谢物定性及定量的方面展现出高度的一致性，这说明MetMiner在代谢物注释方面具有较高的稳健性。
[学术文献 ] 河北农大组装高产优质抗病现代品种“农大豆2号”高质量基因组 进入全文
Nature Genetics
2024年9月9日，河北农业大学华北作物改良与调控国家重点实验室张彩英团队，在国际遗传学顶尖期刊Nature Genetics在线长文发表“High-quality genome of a modern soybean cultivar and resequencing of 547 accessions provide insights into the role of structural variation”研究论文。该研究率先组装高产优质抗病现代品种“农大豆2号”高质量基因组，在基因组水平发掘现代大豆育成品种特有结构变异及其作用，并揭示影响产量和品质等重要性状的结构变异与基因，为大豆遗传改良提供新的理论依据和基因组资源。
