Nature Biotechnology

这是Nature Biotechnology[IF：41.667]发表的针对同期两篇文献（第一篇：http://www.xunludkp.com/papers/read/1033424676；第二篇：http://www.xunludkp.com/papers/read/1037619084）的介绍文章，针对微生物组研究的标准和质量控制做了一定阐述，很值得关注。

方法学质控

标准化方法

NBT：处理人类粪便样本的标准方法

这是Nature Biotechnology[IF：41.667]最新发表的重磅文献，国际人类微生物组标准（IHMS）计划发表了经过广泛实验和慎重比较后的人类粪便样本DNA提取标准方法。我们熟悉的N位微生物组研究大牛（包括上海交大赵立平教授）都在作者名单中，阵容豪华，内容极重要，将会对未来的微生物组研究提供坚强指导，推动研究数据的可重复和可比较性。重磅文献，必须阅读、收藏和分享。

标准化方法 DNA提取方法 Guillaume de Lartigue Scott E Kanoski Andrea N Suarez

标准化方法

NBT：到底是什么造成菌群测序结果的差异？

同样是Nature Biotechnology[IF：41.667]最新发表的重磅文献，明确了在对微生物样本测序的过程中，是什么因素造成结果的差异，并因此提出了一定的解决方案。与同期另一篇文献（http://www.xunludkp.com/papers/read/1033424676）一道，这篇文献也会对未来的微生物组研究产生具体而深远的影响，同样值得阅读、收藏和分享。

标准化方法微生物组质量控制

参考基因组

Nature子刊：迄今为止最大规模细菌及古细菌参考基因组数据

Nature Biotechnology[IF：41.667]在本月发布的迄今为止最大规模细菌及古细菌参考基因组数据，这是菌群数据库的一个重大进展，必须值得关注。

参考基因组

肠道炎症监测

Nature子刊：工程改造的细菌，用于长期监测肠道炎症

① 本文报道了一种工程改造后的大肠杆菌，可在小鼠肠道中维持功能稳定达6个月之久；② 可利用这株细菌检测连四硫酸盐，后者主要在炎症过程中产生；③ 在小鼠共生大肠杆菌NGF-1中构建一个“细菌记忆装置”，并同时表达鼠伤寒沙门氏菌的ttrR/S基因、PttrBCA启动子及其调控的Cro基因；④ 连四硫酸盐可使TtrS磷酸化，并磷酸化TtrR，后者在无氧条件下通过PttrBCA激活Cro基因表达；⑤ Cro蛋白的表达可开启记忆装置，伴随着lacZ报告基因的表达。

肠道炎症监测菌株改造连四硫酸盐

基因组编辑

Cas9插入自杀基因：抗癌新思路！

① 采用Cas9基因组编辑，将1型单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶（HSV1-tk）基因导入携带基因组重排产生的特定序列的肿瘤细胞基因组；② 靶向人前列腺癌和或肝细胞癌细胞中的TMEM135-CCDC67和MAN2A1-FER融合的断裂点；③ 一个腺病毒，传送切口酶Cas9（D10A）并指导RNAs靶向断裂序列，另一个传送EGFP-HSV1-tk结构；④ 当用腺病毒和更昔洛韦处理移植瘤小鼠，肿瘤负荷均下降，研究期间无死亡；⑤ Cas9介导的自杀基因插入可望成为有效的基因型特异性肿瘤治疗。

基因组编辑切口酶Cas9(D10A) MAN2A1-FER基因 TMEM135-CCDC67基因 1型单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶 (HSV1-tk)

结直肠癌(CRC)

基因工程成功建立大肠癌转移鼠模型

① 通过原位移植结肠类器官，建立免疫活性CRC模型，在体内再现腺瘤-腺癌-转移轴；② 移植过程少于5分钟，三分之二小鼠有效地移植肿瘤，可从基因工程小鼠模型（GEMMs）或体外基因工种野生型类器官或从患者来源的CRC类器官获得；③ 从腺癌发展为CRC（6周）、至局部播散疾病（11-12周）、至自发转移（>20周），失调Wnt信号的缺失，是播散CRCs进展的关键；④ 该方法可快速、方便地制备特定的CRC小鼠模型以进行遗传学和临床前研究。

结直肠癌(CRC) 类器官原位移植基因工程 Wnt信号

基因编辑

基因编辑、类器官模型：结直肠研究的利器

① 在体内功能解析的局限性，限制对参与肿瘤发生的基因的研究；② CRISPR-Cas9基因编辑结肠上皮细胞的Apc和Trp53抑癌基因，诱导形成原位肿瘤，Apc-编辑的结肠类器官原位移植；③ 在远端结肠接种ApcΔ/Δ；Kras（G12D/+）；Trp53Δ/Δ （AKP）小鼠结肠类器官和人CRC类器官并转移至肝；④ 应用该模型定性Lgr5（+）干细胞的克隆动态，在建立的结肠腺瘤中癌基因顺序激活；⑤ 该模型可在体内快速分析肿瘤相关基因的性质，重建肿瘤进展和转移的完整范围。

基因编辑结直肠癌(CRC) 胚系突变类器官原位移植 CRISPR-Cas9编辑

二代测序

Nature子刊：全面改进扩增方法，提高菌群研究准确性

Nature Biotechnology关于二代测序扩增文库制备方法改进的重量级文献，必须看一看，说不准你就因此搞定新物种了哈。

PCR 二代测序扩增文库文库制备扩增子

联合抗逆转录病毒疗法(cART)

Nature子刊：定向进化的重组酶可切除HIV-1原代分离株的前病毒

① 目前联合抗逆转录病毒疗法（cART）可有效地抑制人体HIV-1复制；② 为开发能从感染的细胞中根除前病毒的抗病毒制剂，采用145个循环的底物连接的定向进化产生重组酶（Brec1）；③ Brec1可特异性识别大多数有临床意义的HIV-1毒株和亚型的长末端重复序列（LTRs）中的34个碱基对；④ Brec1有效、精准、安全地根除感染的细胞中的整合前病毒，体内外对临床HIV-1分离株有效，包括在用患者来源的细胞进行人源化的小鼠的体内。

联合抗逆转录病毒疗法(cART) HIV-1病毒长末端重复序列(LTRs) Brec1重组酶

宏基因组

Nature子刊：利用合成长读长序列分析宏基因组数据

【经典文献分享】2015年发表在Nature Biotechnology[IF：41.667]上的利用合成长读长序列来分析宏基因组数据的重要文献，值得特别关注。

宏基因组短读长序列长读长序列

CRIPSR-Cas9系统

【耐药专题】Nature子刊：利用CRISPR-Cas核酸酶设计序列特异性抗生素

① 抗生素靶点通常是细菌中保守性的细胞通路或生长功能相关基因，因此抗生素难以杀死复杂菌群中的特异性菌种；② 本研究开发了一种基于RNA导向核酸酶——Cas9系统的序列特异性抗生素，并利用噬菌体递送；③ 序列特异性的抗生素可靶向毒性基因，杀死毒性金黄色葡萄球菌，而对无毒性的金黄色葡萄球菌没有影响；④ 设计靶向耐药性基因的核酸酶，可破坏葡萄球菌中带有耐药性基因的质粒；⑤ 基于CRISPR-Cas9的抗生素可在小鼠体内起作用。

CRIPSR-Cas9系统序列特异性抗生素

序列特异性抗生素

【耐药专题】Nature子刊：搞定特异性抗生素，CRISPR-Cas系统显神威

① 现有抗生素大多是广谱性的，可能导致耐药性的加速进化；② 本文利用CRISPR-Cas技术设计特异性抗生素，RNA-导向核酸酶（RGN）靶向特异性的DNA序列，并被噬菌体或带有可接合转化的质粒的细菌有效地递送至细菌种群中；③ RGN的DNA靶点可以是细菌中的不良基因或是多态性基因，包括碳青霉烯耐药性的肠杆菌科及导致肠出血的大肠杆菌中的耐药性基因及毒性基因；④ 递送RGN显著提升了Galleria mellonella感染的小鼠的存活率。

序列特异性抗生素 CRISPR-Cas系统 Jan Gruber Brian K Kennedy

参考基因

Nature子刊：在人类肠道中鉴定出近988万个微生物基因（2014）

2014年，以MetaHIT为班底的团队，特别是华大基因团队，在Nature Biotechnology上公布了截至当时最全的肠道微生物参考基因集，包含9879896个基因，这是令人震惊的数字！

参考基因人肠道宏基因组基因集数据库 metaHIT Hsin-Jung Joyce Wu

实验可重复性

Nature子刊：如何促进宏基因组研究的可重复性？（2012）

又是经典回顾，一堆大佬2012年在Nature Biotechnology上呼吁全世界科学家通力合作，建立起统一的数据标准，是微生物组研究具有可比性。大概大家熟悉的大佬都在作者list里。

实验可重复性比较宏基因组计算生物学和生物信息学环境生物技术功能基因组学