Hairong

Nature子刊：SignalP 6.0 利用蛋白语言模型可预测全部五种类型的信号肽

信号肽 (SPs) 是控制所有生物体中蛋白质分泌和易位的短氨基酸序列，其可以从序列数据中被预测，但现有算法无法检测所有已知类型的SPs。本研究，作者介绍了SignalP 6.0，这是一种机器学习模型，可检测所有五种 SP 类型并适用于宏基因组数据。SignalP 6.0 可在 https://services.healthtech.dtu.dk/service.php?SignalP-6.0 上获得。

信号肽短氨基酸序列机器学习宏基因组数据蛋白语言模型

食管癌

Nature Reviews：巴雷特食管如何向食管癌进化和演变？（综述）

食管腺癌和侵袭前的组织巴雷特食管是观察和研究人类肿瘤早期发生和进展的理想模型之一。Nature Reviews Cancer发表的一项综述阐述了从侵袭前组织巴雷特食管演变为食管癌的基因突变、基因组结构等变化过程，理解这些过程和模式的变化或可为食管腺癌的早期筛查和其他癌症进化过程提供线索。

食管癌巴雷特食管食管腺癌 DNA突变癌症演变

结直肠癌肝转移

国内团队：肠癌肝转移后，免疫环境如何变化？

肝转移是结直肠癌死亡的主要原因，表现出高度异质性和免疫抑制的微环境。Cancer Discovery近期发表的来自复旦大学高强、中科院上海巴斯德研究所张晓明与团队的研究，利用来自24例患者的97个样本的单细胞RNA-seq和空间转录组学数据，旨在探索结直肠肝转移的免疫图谱。结果发现，免疫微环境显示出从原发到转移部位的动态的细胞和空间变化。在新辅助化疗治疗后，免疫表型在应答患者中发生了抗肿瘤免疫，而在非应答患者中则发生了更多的免疫抑制。这些发现为癌症扩散和转移提供了独特的见解，并提高了靶向转移代谢途径的可能性。

结直肠癌肝转移单细胞测序空间转录组单细胞代谢新辅助化疗(NAC)

膳食纤维

膳食纤维赋能益生元/益生菌产品（综述）

近年来，随着肠道菌群研究的逐渐开展和深入，膳食纤维作为菌群的“食物”受到极大关注。很多研究也表明，膳食纤维的摄入有利于机体健康，膳食纤维相关的益生菌和益生元产品也逐渐在市场上出现。本文结合现有研究，重点关注了膳食纤维赋能的益生元/益生菌的制剂配方，为新型功能食品的开发提供依据。

膳食纤维益生菌/益生元 dietary fiber human health Prebiotics

电子烟

Science子刊：电子烟或对口腔微生物组产生不良影响

电子烟含有潜在的有毒物质、挥发性有机化合物和金属。《Science advances》最近发表的文章，首次探讨了电子烟对龈下微生物群的影响，包括微生物群落的组成、动态变化和功能，以及该群落对宿主免疫炎症反应的影响。结果表明，临床表现健康的电子烟使用者口腔微生物结构改变，且呈现出类似于严重牙周炎患者的症状。本研究结果或对电子烟的安全性提出了质疑。

电子烟口腔微生物组电子烟

细菌生长速率

Science子刊：基于宏基因组推断菌株原位的生长速率

细菌生长速率的计算是宏基因组研究中的热点问题，之前报导过2018年《Nature Communication》发表的GRiD方法（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1096045434）和《Nature Methods》发表的DEMIC方法（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1042256665），最近Science子刊提出的SMEG方法 https://github.com/ohlab/SMEG 可以更好的计算菌株的原位生长速度，软件提供Github源代码和Bioconda的安装方式，方便用户使用。

细菌生长速率宏基因组分析工具生物信息学分析流程 Yufeng Jane Tseng

微生物组分析工具

中科院深圳先进院：群体规模的微生物组分层和关联分析的新工具

Genome Biology近期发表了来自中科院深圳先进院周豪魁和赵国屏院士与团队的研究，介绍了他们团队开发的一个微生物组数据分析工具——tmap，可用于分析群体规模的微生物组变化及其与宿主或环境因素的关联性。

微生物组分析工具 Microbiome-wide association analysis Topological data analysis Population-scale microbiome Microbiome stratification

临床检测

Nature子刊：快速检测临床宏基因组样本和耐药致病菌

MinION测序平台可提供近乎实时的DNA测序分析，具有临床应用前景。Nature Microbiology发表的一项最新研究显示，MinION结合NanoOK RT软件，可在物种水平上快速分析临床宏基因组数据，鉴定肠道相关的潜在致病菌及其抗生素耐药性情况，从而及时为抗菌治疗决策提供关键参考信息。

临床检测抗生素耐药性肠道菌群早产儿 MinION纳米孔测序

抗菌药物

Nature Reviews：纵览抗菌疗法临床前研发的全球进展（综述）

面对全球的抗生素耐药性挑战，很多机构都在开发新的抗菌药物和疗法。Nature Reviews Microbiology发表的这篇综述，统计了截止至2019年5月的407个处于临床前研发阶段的抗菌药物/疗法项目，对这些产品管线进行了介绍和评估，并讨论了研发新的抗菌疗法的挑战和机遇。

抗菌药物抗生素耐药性抗生素药物研发

海洋宏基因组

Cell：全球海洋微生物群落的宏转录组

Tara Oceans 项目组在之前介绍海洋微生物群落的分类学和基因组组成方面结果的基础上（http://www.mr-gut.cn/papers/read/1074539881），近日又推出了海洋宏转录组在全球范围内如何变化的研究成果。这项发表在 Cell 杂志上的论文向我们展示了来自全球分布的 126 个采样站的 187 个转录组和 370 个基因组的数据集，包括 4,700 万个基因的资源。研究主要基于维度（极地到非极地）和深度差异，发现了海洋微生物群落的演替和微生物转录组变化的多样性差异。总的来说，全球气候变暖能够驱动海洋微生物群落转录组的变化，直至出现群落更替的现象。

海洋宏基因组宏转录组海洋菌群宏基因组测序气候变暖

微生物生态学

Nature子刊：鱼肠道的核心菌群

Nature Microbiology发表研究，以欧洲鲈鱼的肠道为模型，研究不同生境（不同肠道部位）和不同饮食因素对核心菌群的影响，发现核心微生物的种间协同作用，以及种内多样性，是维持核心菌群稳定存在重要内在原因。

微生物生态学鱼肠道菌群核心菌群 Marta Guasch-Ferré Marta Guasch-Ferré

宏基因组学

Cell子刊：从异质微生物测序数据中快速推断大规模生态网络中的直接相互作用

目前，虚假关联和计算的复杂性阻碍了从跨研究宏基因组学数据推论生态网络。Tackmann等人介绍了FlashWeave，这是一种新颖的共现方法，可通过图形模型推断来预测可解释的微生物相互作用网络。 FlashWeave具有高度可扩展性，可解决数据异质性。他们在广泛的基准测试中对各种综合和现实数据集验证了该方法。

宏基因组学微生物相互作用共现环境因素技术因素

知识库

人类微生物组与疾病关联知识库构建的挑战（综述）

随着人类逐步揭示微生物组与健康、疾病之间的内在联系，相关的知识碎片越来越多。为了整合、固化这些成果，迫切需要构建一个微生物组-疾病的关联知识库。Microbiome上发表的这篇综述，介绍了知识库的结构、构建方法，认为现有的知识库和开发工具仍有很大改进空间。提出用计算机算法自动化从海量文献中提取信息是知识库构建的必然选项，其关键在于准确的识别已发表文献中微生物、疾病和确定二者之间的关系。

知识库 Natural language processing Knowledge base Microbes Disease

动物模型

Nature Reviews：研究微生物组的简单动物模型（综述）

研究宿主-菌群互作问题时，除了小鼠等模式生物，不少传统和非传统的简单动物模型也有广泛的使用前景。《Nature Reviews Microbiology》发表的综述文章对简单动物模型在微生物组研究中的应用和相关发现进行了总结和探讨，值得专业人士参考。

动物模型模式生物宿主-菌群互作微生物组

宏基因组分析工具

分析菌群与疾病关联的新工具MicroPro

宏基因组分析工具菌群-疾病关联性病毒 Jatin Nagpal John F Cryan

噬菌体

Nature子刊：鉴定细菌-噬菌体配对的新方法

Nature Microbiology近期发表研究，报道了一种基于单细胞病毒标记的方法，结合荧光标记、流式细胞技术、基因组扩增和高通量测序，可鉴定细菌-噬菌体配对，值得专业人士参考。

噬菌体微生物组单细胞病毒标记方法学 Kathryn G Dewey

抗生素

肠道菌群组成可影响抗生素对菌群和宿主的作用

抗生素对肠道菌群和宿主的影响存在个体差异，有的人用了抗生素可能会拉肚子，而有的人可能没啥不适。Microbiome发表的一项研究表明，这种对抗生素的个体化应答，受用药前的肠道菌群组成的影响。这些发现再次提示，优化用药需考虑菌群因素。

抗生素 antibiotics Gut Microbiome Transcriptome

基因编辑

中国科学院：肠道细菌Ago蛋白或可用于哺乳动物基因编辑

大多数原核Ago蛋白（pAgo）如TtAgo、PfAgo、MjAgo等来自嗜热菌，在65°C以上的温度下发挥最佳功能，这一特性使得它们无法被用作包括人类在内的哺乳动物的基因组编辑工具。中科院动物研究所王皓毅团队和中科院北京生命科学研究院赵方庆团队合作发表在《Cell Discovery》上的研究鉴定了来自人肠道细菌的Ago蛋白CpAgo和IbAgo，37°C时可在gDNA引导下实现对单链和双链DNA的切割，其中CpAgo还可在gDNA引导下实现对RNA靶向切割。这两种新的pAgo蛋白的发现为开发用于精确编辑DNA序列的新工具提供了可能。

基因编辑人肠道细菌 Argonaute protein Intestinibacter bartlettii Clostridium perfringens

抗性组

替加环素作用下生物膜反应器中的抗性组变化

在一个周期为636天的实验中，来自于中科院生态环境中心的研究人员通过在合成污水中加入 0-25 mg/L 的替加环素，探索抗生素持续暴露对水处理系统中好氧生物膜群落的结构和抗性组的影响。

抗性组 Dynamics Resistome Biofilm microbiota Tigecycline

菌群疗法

Nature Reviews：靶向菌群的小分子疗法

能影响人体肠道菌群或菌群与宿主互作的小分子药物和生物制剂，正在改变着菌群疗法。Nature Reviews Drug Discovery近期发表的新闻文章，报道了多个公司的菌群小分子药物的研发情况，对菌群疗法有兴趣的人不妨了解一下。

菌群疗法小分子药物 Hongying Wang Xiaoli Zhang

疾病诊断

华中科大协和医院蔺蓉团队：AI诊断小肠疾病新突破

用人工智能辅助疾病诊断，在临床上有巨大的应用前景和价值。Gastroenterology近期发表了来自华中科技大学同济医学院附属协和医院蔺蓉团队的研究，报道了基于深度卷积神经网络的人工智能算法模型，可在极大程度上提高小肠胶囊内镜检查图像的阅片效率和准确性，对小肠疾病的临床诊断有重要意义。

疾病诊断 Artificial intelligence imaging Intestine Lesion

宏基因组组装

蛋白水平组装可从宏基因组样本中获取数倍蛋白序列

常规的测序数据组装都是基于DNA序列的。如果先把测序数据按6个读码框翻译成蛋白质，然后再根据氨基酸序列组装，则称为蛋白水平组装。Plass就是完成此任务的一个软件。我们可以看到，作为一个新事物，蛋白水平组装具有一些优势和劣势。

宏基因组组装宏基因组基因组组装土壤宏基因组海洋宏基因组

宏基因组病原检测

NEJM：宏基因组测序助力脑膜炎和脑炎的临床诊断

New England Journal of Medicine近期发表的一项临床研究，显示出对脑脊液的宏基因组测序，有助于改善脑膜炎和脑炎的病原体诊断，并在部分病例中对医生的治疗方案有指导作用。

宏基因组病原检测脑膜炎脑炎 Enyuan Cao Enyuan Cao

微生物组多样性

微生物组研究中多层次的未知

微生物组研究已取得很大进展，但仍有大量未知等待人们去探索。BMC Biology近期发表的一篇评论短文，对微生物组多样性研究中存在的多个层次的未知进行了探讨，值得关注。

微生物组多样性

纳米孔测序技术

NanoARG:一个用于检测纳米孔测序宏基因组数据中细菌耐药基因的在线平台

NanoARG中的Nano代表着这是一款专门为纳米孔测序结果开发或优化的抗性基因分析软件。

纳米孔测序技术 antibiotic resistance metagenomics Metal resistance Mobile genetic elements

抗生素耐药

综述：临床快速诊断感染病原和抗生素耐药检测的新技术

抗生素耐药是目前人类健康面临的最为严重的威胁之一。如果按照现在抗生素耐药的情况发展，到2050年，每年因抗生素耐药可能导致的死亡人数会超过一千万。而避免抗生素耐药的进一步加剧的一个重要的方面是在抗生素临床实践过程中尽可能的及早明确致病的病原菌及其对抗生素的易感性，从而开展有针对性的抗生素应用。目前临床对于病原诊断和药物敏感性检测的金标准还是培养法，但该方法耗时长，因此使得临床医生在面临急性感染时不得不采取广谱抗生素治疗法，从而进一步加剧了抗生素耐药的发生。近年来，针对病原的临床检测不断有新的方法涌现，一篇发表在Current Opinion in Microbiology的综述对这些方法进行回顾总结，以期进一步推动技术进步。

抗生素耐药病原快速检测药敏快速检测三代测序技术综述

珊瑚菌群

Nature子刊：珊瑚礁中的原核生物群

Nature Communications上发表的一项研究，对印度洋-太平洋地区的珊瑚礁中的14个生境（包括藻类、海绵、石珊瑚等）中的原核生物群落进行了分析，发现宿主相关群落与环境（沉积物及海水）中的原核生物群落有较高的相似度。

珊瑚菌群珊瑚菌群 Ian M Cartwright Sean P Colgan Ian M Cartwright

植物菌群

中科院微生物所：热带红树林生态系统中的植物共生真菌群落

植物和真菌的相互关系对于维持生态稳定具有重要意义。中科院微生物所郭良栋团队近期在《Microbiom》发表研究，发现红树植物的内生真菌和叶际真菌群落具有差异性，且内生真菌受宿主遗产背景的影响更显著。该研究对于阐释植物、共生真菌关系具有参考价值。

植物菌群真菌群 Endophytic fungi Epiphytic fungi ITS2

微生物分类

Nature子刊：用单拷贝基因系统发育方法分析OTU

16S rRNA基因用于系统分类学研究的地位已经不稳了。之前就有研究人员通过单拷贝基因构建了新的生命之树（http://www.mr-gut.cn/papers/read/1087194889），发现有明显优势。《Nature Communications》近期发表研究，又进一步基于新的生命之树开发了mOTUs2菌群分析工具。随着宏基因组测序的不断发展，这种分析方法或许将成为菌群结构分析的标准动作之一，非常值得关注！

微生物分类菌群结构生物信息学工具宏基因组学生物信息学数据库

肠道菌群建立

早产儿与婴儿病房内的真核生物

对于婴儿早期真核生物定植的研究相对较少。《Microbiome》近期发表研究，比较了早产儿和婴儿病房环境样品中的宏基因组数据，从中组装出14个新的真核基因组，显示真菌和其他真核生物在生命早期就可以定植于肠道中，病房环境真核生物不仅可能影响婴儿早期真核菌群的建立，也存在发生院感的风险。本文一定程度填补了生命早期共生真菌群建立的知识空白，值得参考。

肠道菌群建立 Eukaryotes Genome-resolved metagenomics Hospital microbiome metagenomics