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相關(guān)文獻(xiàn)
經(jīng)典案例
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技術(shù)介紹 數(shù)據(jù)分析 經(jīng)典案例 常見(jiàn)問(wèn)題
整合寄主及微生物轉(zhuǎn)錄組分析研究微生物對(duì)大腸炎轉(zhuǎn)錄組層面的響應(yīng)
研究背景
炎性腸病大腸微生物群落常會(huì)發(fā)生顯著性改變，但對(duì)這種改變的認(rèn)識(shí)很少。本研究以小鼠為模型采用宏基因組學(xué)和宏轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析大腸微生物菌群的在細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄活性上的改變。同時(shí)，對(duì)小鼠的大腸組織和官腔組織的RNA也進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組分析。并且研究了微生物轉(zhuǎn)錄組對(duì)大腸炎進(jìn)行響應(yīng)時(shí)寄主轉(zhuǎn)錄組的改變情況。
研究方法
研究結(jié)果
1 基因GO富集分析微生物群落組成。a：實(shí)驗(yàn)小鼠分組情況；b：14天的小鼠組織學(xué)評(píng)估大腸情況；c：宏基因組序列比對(duì)到屬的數(shù)目；d：宏轉(zhuǎn)錄組序列比對(duì)到屬的數(shù)目；e：宏基因組序列分布的主要屬；f：宏轉(zhuǎn)錄組序列分布的主要屬。
2 腸炎穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)不同豐度的微生物屬。a：DNA-seq與RNA-seq鑒定屬的種類；b：RPM分布；c：相關(guān)性分析；d：DNA-seq主成分分析；e：RNA-seq主成分分析；f：重復(fù)樣本的主成分分析；g: GSEA富集分析；h：GSEA富集得分分布；k：屬差異豐度聚類熱圖。
3 宏基因組與宏轉(zhuǎn)錄組功能富集分析。a：DNA-seq eggNOG富集分析；b：RNA-seq eggNOG富集分析；c：屬eggNOG富集分析；d：carbohydrate transport and metabolism中前10個(gè)富集術(shù)語(yǔ)。
4 差異富集NOGs分析。a：DNA-seq與RNA-seq富集NOGs種類；b：RPM分布；c：相關(guān)性分析；d：主成分分析；e主成分分析；f：DNA-seq與RNA-seq富集NOGs重疊種類；g：NOG富集倍數(shù)；h：屬組成；j：相關(guān)性分析；k：重復(fù)宏轉(zhuǎn)錄組富集NOGs富集。
5 表達(dá)上調(diào)、腸炎響應(yīng)的NOGs主要是乳酸菌和細(xì)菌。a：宏基因組與宏轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的相關(guān)性；b：屬reads的組成；c：熱圖顯示上調(diào)的屬；d：COG0783: Dps/ferritin的倍數(shù)變化；e：COG2837: Fe-dependent peroxidase的倍數(shù)變化；f：COG0435: glutathione S-transferase的倍數(shù)變化。
研究結(jié)論
我們發(fā)現(xiàn)基因的豐度和涉及基因家族的種類均有增加，并富集到營(yíng)養(yǎng)不良、抗微生物肽和氧化壓力，信息說(shuō)明多個(gè)共生屬的微生物已經(jīng)能夠承受一些類炎癥環(huán)境中帶來(lái)的多種環(huán)境因子的壓力。腸道管腔中激活的巨噬細(xì)胞和粒性白血球的轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，一些關(guān)鍵的抗微生物基因S100a8和S100a9被顯著激活。微生物抵抗氧壓力的一些功能包括Dps/ferritin、Fe-dependent peroxidase、glutathione S-transferase的表達(dá)發(fā)生了顯著的差異。這些說(shuō)明，增加的氧壓力和寄主驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的氧壓力在促進(jìn)共生微生物轉(zhuǎn)錄組改變上發(fā)揮了重要作用。
參考文獻(xiàn)
Defining the microbial transcriptional response to colitis through integrated host and microbiome profiling. [Isme Journal, 2016]
