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Phage Phenomics: Physiological Approaches to Characterize Novel Viral Proteins

Current investigations into phage-host interactions are dependent on extrapolating knowledge from (meta)genomes. Interestingly, 60 - 95% of all phage ...

San Diego State University

Here we present the first metagenomic analyses of an uncultured viral community from human feces, using partial shotgun sequencing. Most of the sequences were unrelated to anything previously reported. The recognizable viruses were mostly siphophages, and the community contained an estimated 1,200 viral genotypes.

Metagenomic analyses of an uncultured viral community from human feces.

Viruses, most of which are phage, are extremely abundant in marine sediments, yet almost nothing is known about their identity or diversity. We present the metagenomic analysis of an uncultured near-shore marine-sediment viral community. Three-quarters of the sequences in the sample were not related to anything previously reported. Among the sequences that could be identified, the majority belonged to double-stranded DNA phage. Temperate phage were more common than lytic phage, suggesting that lysogeny may be an important lifestyle for sediment viruses. Comparisons between the sediment sample and previously sequenced seawater viral communities showed that certain phage phylogenetic groups were abundant in all marine viral communities, while other phage groups were under-represented or absent. This 'marineness' suggests that marine phage are derived from a common set of ancestors. Several independent mathematical models, based on the distribution of overlapping shotgun sequence fragments from the library, were used to show that the diversity of the viral community was extremely high, with at least 10(4) viral genotypes per kilogram of sediment and a Shannon index greater than 9 nats. Based on these observations we propose that marine-sediment viral communities are one of the largest unexplored reservoirs of sequence space on the planet.

Diversity and population structure of a near-shore marine-sediment viral community.

Phages, viruses that infect prokaryotes, are the most abundant microbes in the world. A major limitation to studying these viruses is the difficulty of cultivating the appropriate prokaryotic hosts. One way around this limitation is to directly clone and sequence shotgun libraries of uncultured viral communities (i.e., metagenomic analyses). PHACCS http://phage.sdsu.edu/phaccs, Phage Communities from Contig Spectrum, is an online bioinformatic tool to assess the biodiversity of uncultured viral communities. PHACCS uses the contig spectrum from shotgun DNA sequence assemblies to mathematically model the structure of viral communities and make predictions about diversity.

PHACCS, an online tool for estimating the structure and diversity of uncultured viral communities using metagenomic information.

A robust algorithm is presented for labeling rows and columns in an irregular array. The algorithm is based on hierarchical pattern matching to a local lattice, which is used as a template. Starting from the best local match, the pattern is expanded hierarchically to encompass the entire array. An application to labeling digitized images of an array of tissue sections mounted on a microscope slide is discussed.

A diffusion approach to labeling rows and columns in an irregular array.

&#x75C5;&#x6BD2;&#x662F;&#x5728;&#x6D77;&#x6D0B;&#x73AF;&#x5883;&#x4E2D;&#x6700;&#x5E38;&#x89C1;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x5B9E;&#x4F53;&#x3002;&#x5E76;&#x4E0D;&#x5B58;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x75C5;&#x6BD2;&#xFF0C;&#x5168;&#x7403;&#x8C03;&#x67E5;&#xFF0C;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x5B83;&#x4E0D;&#x77E5;&#x9053;&#x4EC0;&#x4E48;&#x7C7B;&#x578B;&#x7684;&#x75C5;&#x6BD2;&#x5728;&#x5730;&#x7403;&#x6D77;&#x6D0B;&#x4E2D;&#x6216;&#x5982;&#x4F55;&#x5206;&#x914D;&#x3002;&#x5341;&#x591A;&#x5E74;&#x6765;&#x6536;&#x96C6;&#x7684; 184 &#x75C5;&#x6BD2;&#x6027;&#x7EC4;&#x5408;&#x5B8F;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x5206;&#x6790;&#x548C;&#x4EE3;&#x8868; 68 &#x5E45;&#x5728;&#x56DB;&#x4E2A;&#x4E3B;&#x8981;&#x7684;&#x6D77;&#x6D0B;&#x533A;&#x57DF;&#x4E2D;&#x663E;&#x793A;&#x75C5;&#x6BD2;&#x57FA;&#x56E0;&#x5E8F;&#x5217;&#x5927;&#x90E8;&#x5206;&#x90FD;&#x4E0D;&#x662F;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x4E8E;&#x90A3;&#x4E9B;&#x5728;&#x5F53;&#x524D;&#x6570;&#x636E;&#x5E93;&#x4E2D;&#x3002;&#x6709;&#x72EC;&#x7279;&#x7684;&quot;&#x6D77;&#x6D0B;&#x6D77;&#x5CAC;&quot;&#x8D28;&#x91CF;&#x5230;&#x75C5;&#x6BD2;&#x6027;&#x7684;&#x7EC4;&#x5408;&#x3002;&#x5168;&#x7403;&#x591A;&#x6837;&#x6027;&#x662F;&#x5F88;&#x9AD8;&#xFF0C;&#x5927;&#x6982;&#x662F;&#x51E0;&#x4E2A; 10 &#x4E07;&#x7684;&#x7269;&#x79CD;&#x548C;&#x533A;&#x57DF;&#x7684;&#x4E30;&#x5BCC;&#x6027;&#x5357;&#x5317;&#x7EAC;&#x5EA6;&#x68AF;&#x5EA6;&#x5404;&#x4E0D;&#x76F8;&#x540C;&#x3002;&#x6C34;&#x8B66;&#x603B;&#x533A;&#x6709;&#x75C5;&#x6BD2;&#x7684;&#x4E0D;&#x540C;&#x7EC4;&#x5408;&#x3002;Cyanophages &#x548C;&#x65B0;&#x53D1;&#x73B0;&#x7684;&#x57FA;&#x56E0;&#x4E9A;&#x578B;&#x7684;&#x5355;&#x94FE; DNA &#x566C;&#x83CC;&#x4F53;&#x4E3B;&#x5BB0;&#x9A6C;&#x5C3E;&#x85FB;&#x6D77;&#x6837;&#x672C;&#xFF0C;&#x800C;&#x524D;&#x566C;&#x83CC;&#x4F53;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x5E8F;&#x5217;&#x662F;&#x5317;&#x6781;&#x5730;&#x533A;&#x6700;&#x5E38;&#x89C1;&#x3002;&#x4E0D;&#x8FC7;&#xFF0C;&#x53D1;&#x73B0;&#x75C5;&#x6BD2;&#x7269;&#x79CD;&#x6700;&#x666E;&#x904D;&#x3002;&#x4E0E;&#x5927;&#x591A;&#x6570;&#x6D77;&#x6D0B;&#x533A;&#x57DF;&#x4E4B;&#x95F4;&#x5171;&#x4EAB;&#x7684;&#x7269;&#x79CD;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x5927;&#x591A;&#x6570;&#x75C5;&#x6BD2;&#x6027;&#x7EC4;&#x5408;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x5DEE;&#x5F02;&#x4F3C;&#x4E4E;&#x90FD;&#x6765;&#x89E3;&#x91CA;&#x53D1;&#x751F;&#x7684;&#x6700;&#x5E38;&#x89C1;&#x7684;&#x75C5;&#x6BD2;&#x6027;&#x7269;&#x79CD;&#x53D8;&#x5F02;&#x800C;&#x4E0D;&#x662F;&#x6392;&#x65A5;&#x4E0D;&#x540C;&#x75C5;&#x6BD2;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x652F;&#x6301;&#x75C5;&#x6BD2;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x5206;&#x5E03;&#x548C;&#x67D0;&#x4E9B;&#x75C5;&#x6BD2;&#x7C7B;&#x578B;&#x901A;&#x8FC7;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x538B;&#x529B;&#x4E30;&#x5BCC;&#x5F53;&#x5730;&#x7684;&#x73AF;&#x5883;&#x6761;&#x4EF6;&#x3002;

&#x56DB;&#x4E2A;&#x6D77;&#x6D0B;&#x533A;&#x57DF;&#x7684;&#x6D77;&#x6D0B; viromes&#x3002;

&#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xB294; &#xD574;&#xC591; &#xD658;&#xACBD;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC00;&#xC7A5; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xC0DD;&#xBB3C; &#xD559;&#xC801; &#xC5D4;&#xD130;&#xD2F0;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC758; &#xC138;&#xACC4;&#xC801;&#xC778; &#xC870;&#xC0AC; &#xB418;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC558;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xACB0;&#xACFC;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C;, &#xADF8;&#xAC83;&#xC740; &#xC9C0;&#xAD6C;&#xC758; &#xBC14;&#xB2E4;&#xB97C; &#xC788;&#xB294; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC758; &#xC885;&#xB958; &#xB610;&#xB294; &#xBC30;&#xD3EC; &#xBC29;&#xC2DD;&#xC744; &#xC54C;&#xB824;&#xC838; &#xC788;&#xC9C0; &#xC54A;&#xB2E4;. 184 &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; assemblages&#xC758; Metagenomic &#xBD84;&#xC11D; 10 &#xB144; &#xB3D9;&#xC548; &#xC218;&#xC9D1; &#xD558; &#xACE0; &#xB300;&#xBD80;&#xBD84; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC131; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4;&#xC758; &#xD604;&#xC7AC; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xBCA0;&#xC774;&#xC2A4;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xAC83;&#xACFC; &#xC720;&#xC0AC; &#xD588;&#xB2E4; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC900; 4 &#xAC1C; &#xC8FC;&#xC694; &#xD574;&#xC591; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xC5D0; 68 &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8; &#xB300;&#xD45C;. &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC131; assemblages &#xBCC4;&#xAC1C; &quot;&#xB9C8;&#xB9B0;-&#xB2E4; &#xC6C0;&quot; &#xD488;&#xC9C8;&#xC744; &#xD588;&#xB2E4;. &#xAE00;&#xB85C;&#xBC8C; &#xB2E4;&#xC591;&#xC131;&#xC740; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xB192;&#xC740;, &#xC544;&#xB9C8;&#xB3C4; &#xBA87; &#xC2ED;&#xB9CC; &#xC885;&#xACFC; &#xC9C0;&#xC5ED; &#xD48D;&#xC694;&#xB85C; &#xC6C0;&#xC758; &#xBD81;&#xCABD;-&#xB0A8;&#xCABD; &#xC704;&#xB3C4; &#xADF8;&#xB77C;&#xB370;&#xC774;&#xC158;&#xC5D0; &#xB2E4;&#xC591;. &#xD574;&#xC591; &#xC9C0;&#xC5ED; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC758; &#xB2E4;&#xB978; assemblages &#xD588;&#xB2E4;. Cyanophages &#xBC0F; &#xB2E8;&#xC77C; &#xAC00;&#xB2E5; DNA &#xD398;&#xC774;&#xC9C0;&#xC758; &#xC0C8;&#xB85C; &#xBC1C;&#xACAC;&#xB41C; &#xB41C; clade &#xC0AC;&#xB974;&#xAC00;&#xC18C; &#xBC14;&#xB2E4; &#xC0D8;&#xD50C;&#xC744; &#xC9C0;&#xBC30; &#xD558; &#xACE0; &#xBC18;&#xBA74; prophage &#xAC19;&#xC740; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4; &#xBD81;&#xADF9;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC00;&#xC7A5; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801; &#xC774;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC131; &#xC885; &#xAC00;&#xC7A5; &#xAD11;&#xBC94;&#xC704; &#xD558; &#xAC8C; &#xBC1C;&#xACAC; &#xD588;&#xB2E4;. &#xD574;&#xC591; &#xC9C0;&#xC5ED; &#xAC04;&#xC758; &#xACF5;&#xC720; &#xC885;&#xC758; &#xB300;&#xBD80;&#xBD84; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC131; assemblages &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xCC28;&#xC774;&#xC758; &#xB300;&#xBD80;&#xBD84;&#xC744; &#xB2E4;&#xB978; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC131; &#xAC8C;&#xB188;&#xC758; &#xBC30;&#xC81C; &#xBC0F; &#xAC00;&#xC7A5; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC885;&#xC758; &#xBC1C;&#xC0DD;&#xC5D0; &#xBCC0;&#xD654;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC124;&#xBA85; &#xB420; &#xAC83; &#xAC19;&#xC558;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC; &#xB85C;&#xCEEC; &#xD658;&#xACBD; &#xC870;&#xAC74; &#xC120;&#xD0DD;&#xC758; &#xC555;&#xB825;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xD2B9;&#xC815; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC885;&#xB958;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD48D;&#xBD80; &#xD558; &#xAC8C; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xB110;&#xB9AC; &#xBD84;&#xC0B0; &#xB418;&#xC5B4; &#xC788;&#xB294; &#xC544;&#xC774;&#xB514;&#xC5B4;&#xB97C; &#xC9C0; &#xC6D0;&#xD558;&#xB294;.

4 &#xD574;&#xC591; &#xC9C0;&#xC5ED; &#xD574;&#xC591; viromes&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Viruses are the most common biological entities in the marine environment. There has not been a global survey of these viruses, and consequently, it is not known what types of viruses are in Earth's oceans or how they are distributed. Metagenomic analyses of 184 viral assemblages collected over a decade and representing 68 sites in four major oceanic regions showed that most of the viral sequences were not similar to those in the current databases. There was a distinct "marine-ness" quality to the viral assemblages. Global diversity was very high, presumably several hundred thousand of species, and regional richness varied on a North-South latitudinal gradient. The marine regions had different assemblages of viruses. Cyanophages and a newly discovered clade of single-stranded DNA phages dominated the Sargasso Sea sample, whereas prophage-like sequences were most common in the Arctic. However most viral species were found to be widespread. With a majority of shared species between oceanic regions, most of the differences between viral assemblages seemed to be explained by variation in the occurrence of the most common viral species and not by exclusion of different viral genomes. These results support the idea that viruses are widely dispersed and that local environmental conditions enrich for certain viral types through selective pressure.

The marine viromes of four oceanic regions.

Les virus sont des entit&#xE9;s biologiques les plus courantes dans le milieu marin. Il n&#x26;#39;a pas &#xE9;t&#xE9; une enqu&#xEA;te mondiale sur ces virus, et, par cons&#xE9;quent, on ne sait pas quels sont les types de virus sont dans les oc&#xE9;ans de la Terre ou comment ils sont distribu&#xE9;s. Analyses m&#xE9;tag&#xE9;nomiques de 184 assemblages virales collect&#xE9;es sur une d&#xE9;cennie et qui repr&#xE9;sente 68 sites dans quatre r&#xE9;gions oc&#xE9;aniques majeurs ont montr&#xE9; que la plupart des s&#xE9;quences virales ne sont pas similaires &#xE0; ceux des bases de donn&#xE9;es actuelles. Il y avait une nette &#x26;quot;marine-ness&#xBB; de qualit&#xE9; pour les assemblages viraux. La diversit&#xE9; mondiale a &#xE9;t&#xE9; tr&#xE8;s &#xE9;lev&#xE9;, la richesse sans doute plusieurs centaines de milliers d&#x26;#39;esp&#xE8;ces, et r&#xE9;gionales vari&#xE9;es sur un gradient Nord-Sud en latitude. Les r&#xE9;gions marines avaient assemblages diff&#xE9;rents de virus. Cyanophages et un clade nouvellement d&#xE9;couvert de phages &#xE0; ADN simple brin domin&#xE9; l&#x26;#39;&#xE9;chantillon mer des Sargasses, tandis que prophage-s&#xE9;quences comme &#xE9;taient les plus fr&#xE9;quentes dans l&#x26;#39;Arctique. Cependant la plupart des esp&#xE8;ces virales ont &#xE9;t&#xE9; trouv&#xE9;s &#xE0; &#xEA;tre g&#xE9;n&#xE9;ralis&#xE9;e. Avec une majorit&#xE9; d&#x26;#39;esp&#xE8;ces partag&#xE9;es entre les r&#xE9;gions oc&#xE9;aniques, la plupart des diff&#xE9;rences entre les assemblages viraux semblait &#xEA;tre expliqu&#xE9;e par la variation de la fr&#xE9;quence des esp&#xE8;ces les plus communes virales et non par l&#x26;#39;exclusion de diff&#xE9;rents g&#xE9;nomes viraux. Ces r&#xE9;sultats appuient l&#x26;#39;id&#xE9;e que les virus sont tr&#xE8;s dispers&#xE9;es et que les conditions environnementales locales enrichir pour certains types viraux par la pression s&#xE9;lective.

Les Viromes marines de quatre r&#xE9;gions oc&#xE9;aniques

Viren sind die h&auml;ufigsten biologischen Entit&auml;ten in der Meeresumwelt. Es wurde keine globale Umfrage dieser Viren, und folglich ist es nicht bekannt, welche Arten von Viren der Erde Ozeane sind oder wie sie verteilt sind. Durchgef&uuml;hrte metagenomische Analysen von 184 viral Assemblagen &uuml;ber einem Jahrzehnt gesammelt und 68 Seiten in vier gro&szlig;en ozeanischen Regionen vertreten hat gezeigt, dass die meisten der viralen Sequenzen nicht &auml;hnlich denen in der aktuellen Datenbanken waren. Es gab eine unterschiedliche Qualit&auml;t der &quot;Marine-Ness&quot;, die viralen Assemblagen. Globale Vielfalt war sehr hoch, vermutlich mehrere hunderttausend Arten und regionalen Reichtum auf einem breiten Nord-S&uuml;d-Verlauf variiert. Die Meeresregionen hatte verschiedene Assemblagen von Viren. Cyanophages und eine neu entdeckte Klade einzelstr&auml;ngige DNA-Phagen dominiert die Sargassosee Probe w&auml;hrend Prophage-&auml;hnliche Sequenzen am h&auml;ufigsten in der Arktis wurden. Jedoch wurden die meisten viralen Verbreitungsgebiet weit verbreitet. Die meisten Unterschiede zwischen viralen Assemblagen schien mit einer Mehrheit von gemeinsam genutzten Arten zwischen den ozeanischen Regionen durch Variation in das Vorkommen der h&auml;ufigsten viralen Arten und nicht durch Ausgrenzung verschiedene virale Genome erkl&auml;rt werden. Diese Ergebnisse unterst&uuml;tzen die Idee, dass Viren weit verstreut sind und die &ouml;rtlichen Umweltbedingungen f&uuml;r bestimmte virale durch selektiven Druck bereichern.

Die marine Viromes vier ozeanischen Regionen.

I virus sono entit&agrave; biologiche pi&ugrave; comuni nell&#39;ambiente marino. Non c&#39;&egrave; stato un sondaggio globale di questi virus, e di conseguenza, non si sa quali tipi di virus sono in tutti gli oceani terrestri o come sono distribuiti. Analisi metagenomica del 184 assemblages virale raccolti pi&ugrave; di un decennio e che rappresenta 68 siti in quattro principali regioni oceaniche hanno mostrato che la maggior parte delle sequenze virali non erano simile a quelli nel database correnti. C&#39;era una distinta qualit&agrave; &quot;marine-ness&quot; per gli assemblaggi virale. Diversit&agrave; globale era molto alta, presumibilmente diverse centinaia di migliaia di specie e la ricchezza regionale varia su un gradiente latitudinale nord-sud. Le regioni marine avevano diversi assemblaggi di virus. Cyanophages e un clade appena scoperto dei fagi del DNA single-stranded dominato il campione di Mar dei Sargassi, mentre Profago-come sequenze erano pi&ugrave; comuni nell&#39;Artico. Tuttavia pi&ugrave; virali specie sono state trovate ad per essere diffusa. Con una maggioranza di specie condivise tra le regioni oceaniche, la maggior parte delle differenze tra assemblaggi virale sembrava essere spiegata dalla variazione della frequenza delle pi&ugrave; comuni specie virale e non dall&#39;esclusione di diversi genomi virali. Questi risultati supportano l&#39;idea che i virus sono ampiamente dispersi e che le condizioni ambientali locali arricchiscono per alcuni tipi virali attraverso pressione selettiva.

Viromes marine delle quattro regioni oceaniche.

&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306F;&#x3001;&#x6D77;&#x6D0B;&#x74B0;&#x5883;&#x306E;&#x4E2D;&#x3067;&#x6700;&#x3082;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306A;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x5B9F;&#x4F53;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x305D;&#x3053;&#x306B;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x30B0;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D0;&#x30EB;&#x8ABF;&#x67FB;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x306A;&#x3044;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x306F;&#x5730;&#x7403;&#x306E;&#x6D77;&#x3067;&#x3001;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x304C;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x914D;&#x5E03;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x7A2E;&#x985E;&#x304C;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;&#x5341;&#x5E74;&#x306B;&#x308F;&#x305F;&#x3063;&#x3066;&#x53CE;&#x96C6;&#x3057;&#x3001;4&#x3064;&#x306E;&#x4E3B;&#x8981;&#x306A;&#x6D77;&#x6D0B;&#x5730;&#x57DF;&#x3067;68&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x3092;&#x8868;&#x3059;184&#x306E;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x7FA4;&#x96C6;&#x306E;&#x30E1;&#x30BF;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x89E3;&#x6790;&#x306F;&#x3001;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x914D;&#x5217;&#x306E;&#x5927;&#x90E8;&#x5206;&#x306F;&#x73FE;&#x5728;&#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x3082;&#x306E;&#x3068;&#x4F3C;&#x3066;&#x3044;&#x306A;&#x3044;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x308F;&#x304B;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x660E;&#x78BA;&#x306A; &#x26;quot;&#x6D77;&#x6D0B;&#x30CD;&#x30B9;&#x26;quot;&#x54C1;&#x8CEA;&#x306F;&#x3001;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x7FA4;&#x96C6;&#x306B;&#x3042;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x30B0;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D0;&#x30EB;&#x306A;&#x591A;&#x69D8;&#x6027;&#x306F;&#x3001;&#x304A;&#x305D;&#x3089;&#x304F;&#x7A2E;&#x306E;&#x5343;&#x6570;&#x767E;&#x3001;&#x5730;&#x57DF;&#x306E;&#x8C4A;&#x304B;&#x3055;&#x306F;&#x3001;&#x5357;&#x5317;&#x7DEF;&#x5EA6;&#x52FE;&#x914D;&#x306B;&#x5909;&#x5316;&#x3057;&#x3001;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x9AD8;&#x304B;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x6D77;&#x6D0B;&#x5730;&#x57DF;&#x3067;&#x306F;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x7FA4;&#x96C6;&#x304C;&#x3042;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A1;&#x30FC;&#x30B8;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x914D;&#x5217;&#x306F;&#x5317;&#x6975;&#x570F;&#x3067;&#x6700;&#x3082;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x3067;&#x3042;&#x3063;&#x305F;&#x306E;&#x306B;&#x5BFE;&#x3057;&#x3001;Cyanophages&#x3068;&#x4E00;&#x672C;&#x9396;DNA&#x30D5;&#x30A1;&#x30FC;&#x30B8;&#x306E;&#x65B0;&#x305F;&#x306B;&#x767A;&#x898B;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30AF;&#x30EC;&#x30FC;&#x30C9;&#x306F;&#x3001;&#x30B5;&#x30EB;&#x30AC;&#x30C3;&#x30BD;&#x30FC;&#x6D77;&#x306E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x3092;&#x652F;&#x914D;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x307B;&#x3068;&#x3093;&#x3069;&#x306E;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x7A2E;&#x304C;&#x5E83;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x5224;&#x660E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6D77;&#x6D0B;&#x5730;&#x57DF;&#x9593;&#x3067;&#x5171;&#x6709;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x7A2E;&#x306E;&#x5927;&#x534A;&#x306F;&#x3001;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x7FA4;&#x96C6;&#x9593;&#x306E;&#x9055;&#x3044;&#x306E;&#x307B;&#x3068;&#x3093;&#x3069;&#x306F;&#x3001;&#x6700;&#x3082;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306A;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x7A2E;&#x306E;&#x51FA;&#x73FE;&#x3067;&#x306F;&#x306A;&#x3044;&#x5225;&#x306E;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x306E;&#x6392;&#x9664;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x5909;&#x52D5;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x8AAC;&#x660E;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x898B;&#x3048;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x304C;&#x5E83;&#x304F;&#x5206;&#x6563;&#x3057;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x5730;&#x57DF;&#x306E;&#x74B0;&#x5883;&#x6761;&#x4EF6;&#x304C;&#x9078;&#x629E;&#x5727;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x7A2E;&#x985E;&#x306E;&#x5145;&#x5B9F;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3068;&#x3044;&#x3046;&#x8003;&#x3048;&#x3092;&#x30B5;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x56DB;&#x6D77;&#x57DF;&#x306E;&#x6D77;&#x6D0B;Viromes

Los virus son las entidades biol&#xF3;gicas m&#xE1;s comunes en el medio marino. No ha habido un estudio global de estos virus y, por consiguiente, no se sabe qu&#xE9; tipo de virus se encuentran en los oc&#xE9;anos de la Tierra o de c&#xF3;mo se distribuyen. An&#xE1;lisis de metagen&#xF3;mica de 184 asociaciones virales recopilados a lo largo de una d&#xE9;cada y que representan 68 sitios en las cuatro principales regiones oce&#xE1;nicas mostraron que la mayor&#xED;a de las secuencias virales no eran similares a los de las bases de datos actuales. Hubo una clara &#x26;quot;marino-ness&#x26;quot; de calidad a los conjuntos virales. La diversidad global fue muy alto, la riqueza, presumiblemente varios cientos de miles de especies, y la m&#xE1;s variada en un gradiente latitudinal norte-sur. Las regiones marinas ten&#xED;an conjuntos diferentes de virus. Cyanophages y un clado reci&#xE9;n descubierto de fagos de ADN de cadena sencilla domin&#xF3; el Mar de los Sargazos de la muestra, mientras que el profago-igual que las secuencias eran las m&#xE1;s comunes en el &#xC1;rtico. Sin embargo la mayor&#xED;a de las especies virales se encuentra muy extendida. Con la mayor&#xED;a de las especies compartidas entre las regiones oce&#xE1;nicas, la mayor&#xED;a de las diferencias entre los conjuntos virales parec&#xED;a ser explicada por la variaci&#xF3;n en la ocurrencia de las especies virales m&#xE1;s comunes y no por la exclusi&#xF3;n de diferentes genomas virales. Estos resultados apoyan la idea de que los virus est&#xE1;n ampliamente dispersos y que las condiciones ambientales locales, enriquecen a ciertos tipos de virus a trav&#xE9;s de la presi&#xF3;n selectiva.

Los Viromes marinos de las cuatro regiones oce&#xE1;nicas

Metagenomic analyses suggest that the rank-abundance curve for marine phage communities follows a power law distribution. A new type of power law dependence based on a simple model in which a modified version of Lotka-Volterra predator-prey dynamics is sampled uniformly in time is presented. Biologically, the model embodies a kill the winner hypothesis and a neutral evolution hypothesis. The model can match observed power law distributions and uses very few parameters that are readily identifiable and characterize phage ecosystems. The model makes new untested predictions: (1) it is unlikely that the most abundant phage genotype will be the same at different time points and (2) the long-term decay of isolated phage populations follows a power law.

Power law rank-abundance models for marine phage communities.

&#x6700;&#x8FD1;&#x4E00;&#x4E9B;&#x7814;&#x7A76;&#x8868;&#x660E;&#x571F;&#x58E4;&#x7EC6;&#x83CC;&#x7FA4;&#x843D; &#xFF1B; &#x4EE4;&#x4EBA;&#x60CA;&#x8BB6;&#x7684;&#x4E30;&#x5BCC;&#x6027;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x7EC6;&#x83CC;&#x4E0D;&#x662F;&#x5728;&#x571F;&#x58E4;&#x4E2D;&#x53D1;&#x73B0;&#x7684;&#x552F;&#x4E00;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x3002;&#x5C31;&#x6211;&#x4EEC;&#x6240;&#x77E5;&#xFF0C;&#x6CA1;&#x6709;&#x7814;&#x7A76;&#x4E86;&#x6BD4;&#x8F83;&#x591A;&#x6837;&#x6027;&#x7684;&#x56DB;&#x4E2A;&#x4E3B;&#x8981;&#x7684;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x5206;&#x7C7B;&#xFF0C;&#x5373;&#x7EC6;&#x83CC;&#x3001; &#x53E4;&#x751F;&#x83CC;&#x3001; &#x771F;&#x83CC;&#x548C;&#x75C5;&#x6BD2;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x4E2A;&#x522B;&#x7684;&#x571F;&#x58E4;&#x6837;&#x54C1;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7528;&#x5B8F;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x548C;&#x5C0F;&#x4E9A;&#x57FA;&#x57FA;&#x4E8E; RNA &#x7684;&#x5E8F;&#x5217;&#x5206;&#x6790;&#x6280;&#x672F;&#x6765;&#x6BD4;&#x8F83;&#x7684;&#x4F30;&#x8BA1;&#x7684;&#x4E30;&#x5BCC;&#x6027;&#x548C;&#x5E73;&#x6574;&#x5EA6;&#x7684;&#x8349;&#x539F;&#x3001; &#x6C99;&#x6F20;&#x3001; &#x96E8;&#x6797;&#x571F;&#x58E4;&#x4E2D;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7FA4;&#x4F53;&#x3002;&#x7531;&#x5206;&#x7EC4;&#x5E8F;&#x5217;&#x5728; 97%&#x5E8F;&#x5217;&#x76F8;&#x4F3C;&#x6027;&#x4E00;&#x7EA7; &#xFF08;&#x4E1A;&#x52A1;&#x5206;&#x7C7B;&#x5355;&#x4F4D; [&#x5965;&#x56FE;]&#xFF09;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x53E4;&#x83CC;&#x548C;&#x771F;&#x83CC;&#x793E;&#x533A;&#x4E00;&#x8D2F;&#x5C11;&#x751A;&#x81F3;&#x6BD4;&#x7EC6;&#x83CC;&#x7FA4;&#x843D;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x603B;&#x7684;&#x4E30;&#x5BCC;&#x6027;&#x6C34;&#x5E73;&#x5F88;&#x96BE;&#x4F30;&#x8BA1;&#x7684;&#x628A;&#x63E1;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x9AD8;&#xFF0C;&#x4F30;&#x8BA1;&#x6709;&#x591A;&#x5C11;&#x72EC;&#x7279;&#x53E4;&#x83CC;&#x6216;&#x771F;&#x83CC;&#x7684;&#x5965;&#x7279;&#x65AF;&#x4F3C;&#x4E4E;&#x7ADE;&#x4E89;&#x5BF9;&#x624B;&#x6216;&#x8D85;&#x8FC7;&#x6BCF;&#x5E74;&#x6536;&#x96C6;&#x571F;&#x58E4;&#x7684;&#x72EC;&#x7279;&#x7EC6;&#x83CC;&#x5965;&#x7279;&#x65AF;&#x7684;&#x6570;&#x91CF;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x7B2C;&#x4E00;&#x6B21;&#x7814;&#x7A76;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x5168;&#x9762;&#x8C03;&#x67E5;&#x75C5;&#x6BD2;&#x6027;&#x793E;&#x533A;&#x5229;&#x7528;&#x5B8F;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x529E;&#x6CD5;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x571F;&#x58E4;&#x75C5;&#x6BD2;&#x662F;&#x7531;&#x4E0D;&#x540C;&#x548C;&#x4E0D;&#x540C;&#x4E8E;&#x75C5;&#x6BD2;&#x7684;&#x793E;&#x533A;&#x53D1;&#x73B0;&#x5728;&#x5176;&#x4ED6;&#x73AF;&#x5883;&#x4E2D;&#x5DF2;&#x63A5;&#x53D7;&#x8C03;&#x67E5;&#x7528;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x7684;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x5728;&#x6BCF;&#x4E00;&#x4E2A;&#x56DB;&#x4E2A;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x4F53;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x7AD9;&#x70B9;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x8868;&#x660E;&#x571F;&#x53E4;&#x83CC;&#x3001; &#x7EC6;&#x83CC;&#x3001; &#x771F;&#x83CC;&#x3001; &#x75C5;&#x6BD2;&#x6B63;&#x5728;&#x5168;&#x7403;&#x8303;&#x56F4;&#x5185;&#x4EE5;&#x53CA;&#x5728;&#x672C;&#x5730;&#x5404;&#x79CD;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x6700;&#x4F4E;&#x9650;&#x5EA6;&#x7684;&#x5206;&#x7C7B;&#x5B66;&#x91CD;&#x53E0;&#x3002;

&#x5B8F;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x548C;&#x5C0F;&#x4E9A;&#x57FA; rRNA &#x5206;&#x6790;&#x63ED;&#x793A;&#x7EC6;&#x83CC;&#x3001; &#x53E4;&#x7EC6;&#x83CC;&#x3001; &#x771F;&#x83CC;&#x3001; &#x548C;&#x571F;&#x58E4;&#x4E2D;&#x7684;&#x75C5;&#x6BD2;&#x7684;&#x9057;&#x4F20;&#x591A;&#x6837;&#x6027;&#x3002;

Recent studies have highlighted the surprising richness of soil bacterial communities; however, bacteria are not the only microorganisms found in soil. To our knowledge, no study has compared the diversities of the four major microbial taxa, i.e., bacteria, archaea, fungi, and viruses, from an individual soil sample. We used metagenomic and small-subunit RNA-based sequence analysis techniques to compare the estimated richness and evenness of these groups in prairie, desert, and rainforest soils. By grouping sequences at the 97% sequence similarity level (an operational taxonomic unit [OTU]), we found that the archaeal and fungal communities were consistently less even than the bacterial communities. Although total richness levels are difficult to estimate with a high degree of certainty, the estimated number of unique archaeal or fungal OTUs appears to rival or exceed the number of unique bacterial OTUs in each of the collected soils. In this first study to comprehensively survey viral communities using a metagenomic approach, we found that soil viruses are taxonomically diverse and distinct from the communities of viruses found in other environments that have been surveyed using a similar approach. Within each of the four microbial groups, we observed minimal taxonomic overlap between sites, suggesting that soil archaea, bacteria, fungi, and viruses are globally as well as locally diverse.

Metagenomic and small-subunit rRNA analyses reveal the genetic diversity of bacteria, archaea, fungi, and viruses in soil.

Des &#xE9;tudes r&#xE9;centes ont mis en &#xE9;vidence la surprenante richesse des communaut&#xE9;s bact&#xE9;riennes du sol, mais les bact&#xE9;ries ne sont pas les seuls microorganismes pr&#xE9;sents dans le sol. &#xC0; notre connaissance, aucune &#xE9;tude n&#x26;#39;a compar&#xE9; les diversit&#xE9;s des taxons microbienne quatre principaux, &#xE0; savoir, les bact&#xE9;ries, les arch&#xE9;es, les champignons et les virus, &#xE0; partir d&#x26;#39;un &#xE9;chantillon de sol individuel. Nous avons utilis&#xE9; m&#xE9;tag&#xE9;nomique et petite sous-unit&#xE9; &#xE0; base d&#x26;#39;ARN techniques d&#x26;#39;analyse de s&#xE9;quences &#xE0; comparer la richesse estim&#xE9;e et la r&#xE9;gularit&#xE9; de ces groupes dans la prairie, d&#xE9;sert, for&#xEA;t tropicale et les sols. En regroupant les s&#xE9;quences au niveau de similarit&#xE9; de s&#xE9;quence de 97% (une unit&#xE9; taxinomique op&#xE9;rationnelle [OTU]), nous avons constat&#xE9; que les communaut&#xE9;s Archaea et fongiques &#xE9;taient toujours moins encore que les communaut&#xE9;s bact&#xE9;riennes. Bien que les niveaux de richesse au total sont difficiles &#xE0; estimer avec un degr&#xE9; &#xE9;lev&#xE9; de certitude, le nombre estim&#xE9; de uniques OTU archaea ou fongique semble &#xE9;galer ou d&#xE9;passer le nombre de bact&#xE9;ries uniques OTU dans chacune des sols pr&#xE9;lev&#xE9;s. Dans cette premi&#xE8;re &#xE9;tude exhaustive &#xE0; Enqu&#xEA;te sur les communaut&#xE9;s virales en utilisant une approche m&#xE9;tag&#xE9;nomique, nous avons constat&#xE9; que des virus du sol sont taxonomiquement diversifi&#xE9;es et distinctes des communaut&#xE9;s de virus trouv&#xE9;s dans d&#x26;#39;autres environnements qui ont &#xE9;t&#xE9; interrog&#xE9;s en utilisant une approche similaire. Dans chacun des quatre groupes microbiens, nous avons observ&#xE9; un chevauchement minimal taxonomiques entre les sites, ce qui sugg&#xE8;re que les arch&#xE9;es sol, des bact&#xE9;ries, des champignons, et les virus sont globalement ainsi que localement diversifi&#xE9;e.

Analyses ARNr m&#xE9;tag&#xE9;nomiques et petites sous-unit&#xE9;s de r&#xE9;v&#xE9;ler la diversit&#xE9; g&#xE9;n&#xE9;tique des bact&#xE9;ries, arch&#xE9;es, champignons, virus et dans le sol

J&uuml;ngste Studien haben den &uuml;berraschenden Reichtum der Erde bakteriellen Gemeinschaften hervorgehoben; Bakterien sind jedoch nicht die einzigen Mikroorganismen im Boden gefunden. Unseres Wissens hat keine Studie die Unterschiede der vier gro&szlig;en mikrobielle Taxa, d.h. Bakterien, Archaeen, Pilzen und Viren, aus einer einzelnen Bodenprobe verglichen. Wir verwendet durchgef&uuml;hrte metagenomische und klein-Untereinheit RNA-basierten Sequenz-Analyse-Techniken, um den gesch&auml;tzten Reichtum und Ebenheit dieser Gruppen in der Pr&auml;rie, W&uuml;ste und Regenwald B&ouml;den zu vergleichen. Durch Gruppieren Sequenzen auf 97 % Sequenz &Auml;hnlichkeit Ebene (eine taxonomische Operationseinheit [OTU]) fanden wir, dass die Archaea und pilzartige Gemeinschaften durchweg weniger noch als der bakteriellen Gemeinschaften waren. Obwohl insgesamt Reichtum Ebenen schwer zu sch&auml;tzen, mit einem hohen Ma&szlig; an Sicherheit sind, scheint die gesch&auml;tzte Anzahl von einzigartigen lokalisiert oder pilzartige OTUs Rivalen oder die Anzahl der eindeutigen bakterielle OTUs in jedem der gesammelten B&ouml;den &uuml;berschreiten. In dieser ersten Studie virale Gemeinschaften mit einem durchgef&uuml;hrte metagenomische Ansatz umfassend zu vermessen fanden wir, dass Boden Viren taxonomisch vielf&auml;ltig sind und verschieden von den Gemeinschaften von Viren gefunden in anderen Umgebungen, die mit einem &auml;hnlichen Ansatz &uuml;berpr&uuml;ft worden sind. In jedem der vier mikrobiellen Gruppen beobachteten wir minimal taxonomische &Uuml;berlappung zwischen den Standorten, was darauf hindeutet, dass Boden Archaea, Bakterien, Pilze und Viren Global als auch lokal unterschiedlich sind.

Durchgef&uuml;hrte metagenomische und klein-Untereinheit rRNA-Analysen zeigen die genetische Vielfalt der Bakterien, Archaeen, Pilze und Viren im Boden.

Studi recenti hanno evidenziato la sorprendente ricchezza della comunit&agrave; batterica del suolo; Tuttavia, i batteri non sono soli microrganismi trovati nel suolo. A nostra conoscenza, nessuno studio ha confrontato le diversit&agrave; dei quattro principali taxa microbici, cio&egrave;, batteri, archaea, funghi e virus, da un campione di terreno individuale. Abbiamo utilizzato tecniche di analisi di sequenza di RNA-based metagenomica e piccole subunit&agrave; per confrontare la ricchezza stimata e l&#39;uniformit&agrave; di questi gruppi in suoli di prateria, deserto e foresta pluviale. Da sequenze di raggruppamento a livello di somiglianza di sequenza del 97% (un&#39;unit&agrave; tassonomica operativa [OTU]), abbiamo scoperto che le comunit&agrave; fungine e archaeal erano costantemente inferiore anche rispetto alle comunit&agrave; batteriche. Anche se i livelli di ricchezza totale sono difficili da stimare con un alto grado di certezza, il numero stimato di archaeal unico o fungine OTUs sembra eguagliare o superare il numero di OTUs batterica unico in ciascuno dei terreni raccolti. In questo primo studio di indagine esaurientemente comunit&agrave; virale utilizzando un approccio metagenomica, abbiamo trovato che virus del suolo sono tassonomicamente vari e distinti dalle comunit&agrave; di virus trovati in altri ambienti che sono stati censiti utilizzando un approccio simile. All&#39;interno di ciascuno dei quattro gruppi microbici, abbiamo osservato minimo tassonomico sovrapposizione tra siti, suggerendo che il virus, batteri, funghi e suolo archaea sono globalmente cos&igrave; come localmente diverse.

Metagenomica e piccole subunit&agrave; rRNA analisi rivelano la diversit&agrave; genetica dei batteri, archaea, funghi e virus nel suolo.

&#x6700;&#x8FD1;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x571F;&#x58CC;&#x7D30;&#x83CC;&#x7FA4;&#x96C6;&#x306E;&#x9A5A;&#x304F;&#x3079;&#x304D;&#x8C4A;&#x304B;&#x3055;&#x3092;&#x5F37;&#x8ABF;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x304C;&#x3001;&#x7D30;&#x83CC;&#x306F;&#x571F;&#x58CC;&#x4E2D;&#x306B;&#x898B;&#x3064;&#x3051;&#x305F;&#x552F;&#x4E00;&#x306E;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x3067;&#x306F;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x77E5;&#x308B;&#x9650;&#x308A;&#x3001;&#x306A;&#x3044;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x500B;&#x3005;&#x306E;&#x571F;&#x58CC;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x304B;&#x3089;&#x3001;4&#x3064;&#x306E;&#x4E3B;&#x8981;&#x306A;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x5206;&#x985E;&#x3001;&#x3059;&#x306A;&#x308F;&#x3061;&#x3001;&#x7D30;&#x83CC;&#x3001;&#x53E4;&#x7D30;&#x83CC;&#x3001;&#x771F;&#x83CC;&#x3001;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x591A;&#x69D8;&#x6027;&#x3092;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3057;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3067;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306F;&#x3001;&#x8349;&#x539F;&#x3001;&#x7802;&#x6F20;&#x3001;&#x71B1;&#x5E2F;&#x96E8;&#x6797;&#x306E;&#x571F;&#x58CC;&#x3067;&#x306F;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30B0;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x306E;&#x63A8;&#x5B9A;&#x8C4A;&#x304B;&#x3055;&#x3068;&#x5747;&#x4E00;&#x6027;&#x3092;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3059;&#x308B;&#x30E1;&#x30BF;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x3068;&#x5C0F;&#x30B5;&#x30D6;&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8;RNA&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30B7;&#x30FC;&#x30B1;&#x30F3;&#x30B9;&#x89E3;&#x6790;&#x6280;&#x8853;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002; 97&#xFF05;&#x306E;&#x914D;&#x5217;&#x985E;&#x4F3C;&#x6027;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#xFF08;&#x64CD;&#x4F5C;&#x7684;&#x5206;&#x985E;&#x5358;&#x4F4D;[OTU]&#xFF09;&#x3067;&#x30B7;&#x30FC;&#x30B1;&#x30F3;&#x30B9;&#x3092;&#x30B0;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x53E4;&#x7D30;&#x83CC;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x771F;&#x83CC;&#x306E;&#x30B3;&#x30DF;&#x30E5;&#x30CB;&#x30C6;&#x30A3;&#x304C;&#x4E00;&#x8CAB;&#x3057;&#x3066;&#x5C11;&#x306A;&#x3044;&#x306B;&#x3082;&#x7D30;&#x83CC;&#x7FA4;&#x96C6;&#x3088;&#x308A;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x308F;&#x304B;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x5408;&#x8A08;&#x8C4A;&#x304B;&#x3055;&#x306E;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x306F;&#x78BA;&#x5B9F;&#x5EA6;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x63A8;&#x5B9A;&#x304C;&#x56F0;&#x96E3;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x304C;&#x3001;&#x30E6;&#x30CB;&#x30FC;&#x30AF;&#x306A;&#x7D30;&#x83CC;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x771F;&#x83CC;&#x30B3;&#x30CE;&#x30CF;&#x30BA;&#x30AF;&#x306E;&#x63A8;&#x5B9A;&#x6570;&#x306F;&#x3001;&#x53CE;&#x96C6;&#x3057;&#x305F;&#x571F;&#x58CC;&#x306E;&#x5404;&#x3005;&#x306E;&#x30E6;&#x30CB;&#x30FC;&#x30AF;&#x306A;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x30B3;&#x30CE;&#x30CF;&#x30BA;&#x30AF;&#x306E;&#x6570;&#x306B;&#x5339;&#x6575;&#x3059;&#x308B;&#x304B;&#x8D85;&#x3048;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x898B;&#x3048;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7DCF;&#x5408;&#x7684;&#x306B;&#x30E1;&#x30BF;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x624B;&#x6CD5;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x30B3;&#x30DF;&#x30E5;&#x30CB;&#x30C6;&#x30A3;&#x3092;&#x8ABF;&#x67FB;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x6700;&#x521D;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x571F;&#x58CC;&#x306E;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306F;&#x5206;&#x985E;&#x5B66;&#x7684;&#x306B;&#x591A;&#x69D8;&#x6027;&#x3068;&#x985E;&#x4F3C;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x8ABF;&#x67FB;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3001;&#x4ED6;&#x306E;&#x74B0;&#x5883;&#x3067;&#x306F;&#x691C;&#x51FA;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x30B3;&#x30DF;&#x30E5;&#x30CB;&#x30C6;&#x30A3;&#x3068;&#x306F;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x308F;&#x304B;&#x308A;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002; 4&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x30B0;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x306E;&#x305D;&#x308C;&#x305E;&#x308C;&#x306E;&#x4E2D;&#x3067;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x571F;&#x58CC;&#x7D30;&#x83CC;&#x3001;&#x7D30;&#x83CC;&#x3001;&#x771F;&#x83CC;&#x3001;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x30B0;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D0;&#x30EB;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306B;&#x5C40;&#x6240;&#x7684;&#x306B;&#x591A;&#x69D8;&#x306A;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3001;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x9593;&#x306E;&#x6700;&#x5C0F;&#x9650;&#x306E;&#x5206;&#x985E;&#x306E;&#x91CD;&#x8907;&#x3092;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x30E1;&#x30BF;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x3068;&#x5C0F;&#x30B5;&#x30D6;&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8;rRNA&#x306E;&#x89E3;&#x6790;&#x306F;&#x3001;&#x571F;&#x58CC;&#x4E2D;&#x306E;&#x7D30;&#x83CC;&#x3001;&#x53E4;&#x7D30;&#x83CC;&#x3001;&#x771F;&#x83CC;&#x3001;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x907A;&#x4F1D;&#x7684;&#x591A;&#x69D8;&#x6027;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;

&#xCD5C;&#xADFC; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xB530;&#xB974;&#xBA74; &#xD1A0;&#xC591; &#xC138;&#xADE0; &#xC9C0;&#xC5ED; &#xC0AC;&#xD68C;;&#xC758; &#xB180;&#xB77C;&#xC6B4; &#xD48D;&#xC694;&#xB85C;&#xC6C0;&#xC744; &#xAC15;&#xC870;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xB9CC; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xC744; &#xD1A0;&#xC591;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC1C;&#xACAC; &#xB418;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC9C0;&#xC2DD;, &#xC544;&#xB2C8; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xB294; 4 &#xAC1C;&#xC758; &#xC8FC;&#xC694; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; taxa, &#xC989;, &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;, &#xACE0;&#xC138;&#xADE0;, &#xACF0; &#xD321;&#xC774;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xD1A0;&#xC591; &#xC0D8;&#xD50C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC758; &#xB2E4;&#xC591;&#xC131;&#xC744; &#xBE44;&#xAD50; &#xD558;&#xACE0;&#xC788;&#xB2E4;. &#xC608;&#xC0C1;&#xB41C; &#xD48D;&#xC694;&#xB85C; &#xC6C0;&#xACFC; &#xB300;&#xCD08;&#xC6D0;, &#xC0AC;&#xB9C9;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xC6B0;&#xB9BC; &#xD1A0;&#xC591;&#xC5D0; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xADF8;&#xB8F9;&#xC758; &#xADE0;&#xC77C;&#xC131; &#xBE44;&#xAD50; metagenomic &#xBC0F; &#xC791;&#xC740; &#xC18C; &#xB2E8;&#xC704; RNA &#xAE30;&#xBC18; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4; &#xBD84;&#xC11D; &#xAE30;&#xBC95;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. 97% &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4; &#xC720;&#xC0AC;&#xC131; &#xC218;&#xC900; (&#xC6B4;&#xC601; taxonomic &#xB2E8;&#xC704; [OTU])&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4;&#xB97C; &#xADF8;&#xB8F9;&#xD654; &#xD558; &#xC5EC; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xBC1C;&#xACAC; archaeal &#xBC0F; &#xACF0; &#xD321;&#xC774; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xD2F0; &#xB35C; &#xC138;&#xADE0; &#xACF5;&#xB3D9;&#xCCB4; &#xBCF4;&#xB2E4;&#xB3C4; &#xC77C;&#xAD00; &#xB418; &#xAC8C; &#xD588;&#xB2E4;. &#xCD1D; &#xBD80;&#xC720; &#xC218;&#xC900;&#xC758; &#xD655;&#xC2E4;&#xC131;&#xC758; &#xB192;&#xC740; &#xD559;&#xC704;&#xB97C; &#xCD94;&#xC815; &#xD558;&#xAE30; &#xC5B4;&#xB824;&#xC6B4; &#xC788;&#xC9C0;&#xB9CC;, &#xB3C5;&#xD2B9;&#xD55C; archaeal &#xB610;&#xB294; &#xC9C4; &#xADE0; Otus&#xC758; &#xC608;&#xC0C1;&#xB41C; &#xC218; &#xB77C;&#xC774;&#xBC8C; &#xB610;&#xB294; &#xC218;&#xC9D1; &#xB41C; &#xD1A0;&#xC591;&#xC758; &#xAC01; &#xACE0;&#xC720; &#xC138;&#xADE0; OTUs &#xC218; &#xCD08;&#xACFC; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0A9;&#xB2C8;&#xB2E4;. Metagenomic &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC131; &#xC0AC;&#xD68C;&#xB97C; &#xC885;&#xD569;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC870;&#xC0AC;&#xB97C;&#xC774; &#xCCAB; &#xBC88;&#xC9F8; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xD1A0;&#xC591; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; taxonomically &#xB2E4;&#xC591; &#xD558; &#xACE0; &#xBE44;&#xC2B7;&#xD55C; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC870;&#xC0AC; &#xD558;&#xB294; &#xB2E4;&#xB978; &#xD658;&#xACBD;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC758; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xD2F0; &#xB2E4;&#xB97C; &#xBC1C;&#xACAC; &#xBC1C;&#xACAC;. &#xAC01; 4 &#xAC1C;&#xC758; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xADF8;&#xB8F9; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD1A0;&#xC591; &#xACE0;&#xC138;&#xADE0;, &#xC138;&#xADE0;, &#xACF0; &#xD321;&#xC774;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xB85C; &#xB85C;&#xCEEC; &#xBFD0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C; &#xC804; &#xC138;&#xACC4;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC81C;&#xC548; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8; &#xAC04;&#xC758; &#xCD5C;&#xC18C;&#xD55C;&#xC758; taxonomic &#xC911;&#xBCF5;&#xC744; &#xAD00;&#xCC30; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Metagenomic &#xBC0F; &#xC791;&#xC740; &#xC18C; &#xB2E8;&#xC704; rRNA &#xBD84;&#xC11D; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;, &#xACE0;&#xC138;&#xADE0;, &#xACF0; &#xD321;&#xC774;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xD1A0;&#xC591;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC758; &#xC720;&#xC804;&#xC801; &#xB2E4;&#xC591;&#xC131;&#xC744; &#xACF5;&#xAC1C;.

Estudios recientes han puesto de manifiesto la sorprendente riqueza de las comunidades de bacterias del suelo, sin embargo, las bacterias no son s&#xF3;lo los microorganismos presentes en el suelo. Hasta donde sabemos, ning&#xFA;n estudio ha comparado la diversidad de los taxones microbianos cuatro grandes, es decir, bacterias, arqueas, hongos y virus, a partir de una muestra de suelo individual. Se utiliz&#xF3; metagen&#xF3;mica y la peque&#xF1;a subunidad de ARN basados &#x200B;&#x200B;en t&#xE9;cnicas de an&#xE1;lisis de secuencias para comparar la riqueza estimada y la uniformidad de estos grupos en la pradera, desierto, selva y los suelos. Mediante la agrupaci&#xF3;n de secuencias en el nivel de similitud de secuencias del 97% (una unidad taxon&#xF3;mica operacional [UTO]), se encontr&#xF3; que las comunidades Arqueales y hongos eran menos a&#xFA;n que las comunidades bacterianas. A pesar de los niveles totales de la riqueza son dif&#xED;ciles de estimar con un alto grado de certeza, el n&#xFA;mero estimado de Otus &#xFA;nicas archaeal o f&#xFA;ngica parece rivalizar o superar el n&#xFA;mero de Otus &#xFA;nicos de bacterias en cada uno de los suelos recogidos. En este primer estudio para examinar exhaustivamente las comunidades virales utilizando un enfoque de metagen&#xF3;mica, encontramos que el virus del suelo son taxon&#xF3;micamente diversa y distinta de las comunidades de los virus encontrados en otros ambientes que han sido estudiados con un enfoque similar. Dentro de cada uno de los cuatro grupos microbianos, se observ&#xF3; una m&#xED;nima superposici&#xF3;n taxon&#xF3;micos entre los sitios, lo que sugiere que las arqueas del suelo, las bacterias, hongos y virus son a nivel mundial, as&#xED; como diversa a nivel local.

Los an&#xE1;lisis rRNA metagen&#xF3;mica y la peque&#xF1;a subunidad-revelan la diversidad gen&#xE9;tica de las bacterias, arqueas, hongos y virus en el Suelo

&#x5B8F;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x6D4B;&#x5E8F;&#x7684; DNA &#x75C5;&#x6BD2;&#x7684;&#x5065;&#x5EB7;&#x5468;&#x7684;&#x5A74;&#x513F;&#x7CAA;&#x4FBF;&#x4E2D;&#x900F;&#x9732;&#x75C5;&#x6BD2;&#x6027;&#x793E;&#x533A;&#x4E0E;&#x6781;&#x4F4E;&#x7684;&#x591A;&#x6837;&#x6027;&#x3002;&#x53EF;&#x8BC6;&#x522B;&#x7684;&#x5E8F;&#x5217;&#x88AB;&#x566C;&#x83CC;&#x4F53;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x53EF;&#x80FD;&#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x591A;&#x6837;&#x6027;&#x548C;&#x4E30;&#x5BCC;&#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x84DD;&#x76AE;&#x4E66;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x6240;&#x652F;&#x914D;&#x3002;&#x6700;&#x4E30;&#x5BCC;&#x7684;&#x7CAA;&#x4FBF;&#x75C5;&#x6BD2;&#x57FA;&#x56E0;&#x5E8F;&#x5217;&#x5E76;&#x975E;&#x6E90;&#x81EA;&#x6BCD;&#x4E73;&#x6216;&#x914D;&#x65B9;&#xFF0C;&#x8868;&#x660E;&#x975E;&#x81B3;&#x98DF;&#x7684;&#x75C5;&#x6BD2;&#x7684;&#x6700;&#x521D;&#x6765;&#x6E90;&#x3002;&#x67D0;&#x4E9B;&#x5E8F;&#x5217;&#x7A33;&#x5B9A;&#x5728;&#x5A74;&#x513F;&#x80A0;&#x9053;&#x4E2D;&#x7B2C;&#x4E00;&#x6B21; 3 &#x4E2A;&#x6708;&#x7684;&#x751F;&#x547D;&#xFF0C;&#x4F46;&#x82AF;&#x7247;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x8868;&#x660E;&#x603B;&#x4F53;&#x75C5;&#x6BD2;&#x6027;&#x7FA4;&#x843D;&#x7EC4;&#x6210;&#x620F;&#x5267;&#x6027;&#x7684;&#x5E74;&#x9F84;&#x7684; 1 &#x81F3; 2 &#x661F;&#x671F;&#x3002;

&#x5728;&#x5A74;&#x513F;&#x80A0;&#x9053;&#x4E2D;&#x7684;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x548C;&#x75C5;&#x6BD2;&#x6027;&#x7684;&#x591A;&#x6837;&#x6027;&#x3002;

Metagenomic sequencing of DNA viruses from the feces of a healthy week-old infant revealed a viral community with extremely low diversity. The identifiable sequences were dominated by phages, which likely influence the diversity and abundance of co-occurring microbes. The most abundant fecal viral sequences did not originate from breast milk or formula, suggesting a non-dietary initial source of viruses. Certain sequences were stable in the infant's gut over the first 3 months of life, but microarray experiments demonstrated that the overall viral community composition changed dramatically between 1 and 2 weeks of age.

Viral diversity and dynamics in an infant gut.

S&#xE9;quen&#xE7;age m&#xE9;tag&#xE9;nomique des virus &#xE0; ADN &#xE0; partir des f&#xE8;ces d&#x26;#39;une saine week-b&#xE9;b&#xE9; de r&#xE9;v&#xE9;l&#xE9; une communaut&#xE9; virale avec la diversit&#xE9; extr&#xEA;mement faible. Les s&#xE9;quences identifiables ont &#xE9;t&#xE9; domin&#xE9;es par les phages, qui influera vraisemblablement sur la diversit&#xE9; et l&#x26;#39;abondance de la co-des microbes. Les plus abondantes f&#xE9;caux s&#xE9;quences virales ne proviennent pas de lait maternel ou maternis&#xE9;, ce qui sugg&#xE8;re une source non-alimentaire initiale de virus. Certaines s&#xE9;quences sont rest&#xE9;es stables dans l&#x26;#39;intestin du nourrisson au cours des 3 premiers mois de la vie, mais des exp&#xE9;riences microarray d&#xE9;montr&#xE9; que la composition de la communaut&#xE9; virale globale radicalement chang&#xE9; entre 1 et 2 semaines d&#x26;#39;&#xE2;ge.

La diversit&#xE9; virale et la dynamique dans un intestin du nourrisson

Durchgef&uuml;hrte metagenomische Sequenzierung von DNA-Viren &uuml;ber den Kot einer gesunden Wochen alten S&auml;uglings ergab eine virale Gemeinschaft mit extrem niedrigen Vielfalt. Die identifizierbaren Sequenzen wurden von Phagen, dominiert, die wahrscheinlich die Vielfalt und F&uuml;lle von daher Mikroben zu beeinflussen. Die am h&auml;ufigsten vorkommenden f&auml;kalen viralen Sequenzen Ursprung nicht von Muttermilch oder Formel, was auf eine nicht-Di&auml;t erste Quelle der Viren. Bestimmte Sequenzen waren stabil in den Darm des Kindes in den ersten 3 Monaten des Lebens, aber Microarray Experimenten nachgewiesen, dass die Gemeinschaft insgesamt viral-Zusammensetzung zwischen 1 und 2 Wochen alt dramatisch ver&auml;ndert.

Virale Vielfalt und Dynamik in den Darm eines S&auml;uglings.

Metagenomica sequenziamento del virus a DNA da feci di un neonato sano week-old ha rivelato una comunit&agrave; virale con bassissima diversit&agrave;. Le sequenze identificabili sono state dominate dai fagi, che probabilmente influenzano la diversit&agrave; e l&#39;abbondanza di microbi coesistenti. Le sequenze virali fecale pi&ugrave; abbondante non hanno origine dal latte materno o formula, suggerendo una fonte iniziale non-alimentari dei virus. Alcune sequenze sono state stabili nell&#39;intestino del neonato oltre i primi 3 mesi di vita, ma esperimenti di microarray hanno dimostrato che la composizione della Comunit&agrave; nel complesso virale cambiato drammaticamente tra 1 e 2 settimane di et&agrave;.

Diversit&agrave; virale e dinamica in un budello infantile.

&#x5065;&#x5168;&#x306A;&#x9031;&#x9F62;&#x306E;&#x4E73;&#x5150;&#x306E;&#x7CDE;&#x4FBF;&#x304B;&#x3089;&#x306E;DNA&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x30E1;&#x30BF;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x914D;&#x5217;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x306F;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x4F4E;&#x3044;&#x591A;&#x69D8;&#x6027;&#x3068;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x30B3;&#x30DF;&#x30E5;&#x30CB;&#x30C6;&#x30A3;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x8B58;&#x5225;&#x53EF;&#x80FD;&#x306A;&#x30B7;&#x30FC;&#x30B1;&#x30F3;&#x30B9;&#x306E;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x9AD8;&#x3044;&#x5171;&#x8D77;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x591A;&#x69D8;&#x6027;&#x3068;&#x8C4A;&#x304B;&#x3055;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x308B;&#x30D5;&#x30A1;&#x30FC;&#x30B8;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x652F;&#x914D;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x3002;&#x6700;&#x3082;&#x8C4A;&#x5BCC;&#x306A;&#x7CDE;&#x4FBF;&#x306E;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x914D;&#x5217;&#x306F;&#x3001;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x975E;&#x6804;&#x990A;&#x6700;&#x521D;&#x306E;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3001;&#x6BCD;&#x4E73;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x5F0F;&#x304B;&#x3089;&#x767A;&#x4FE1;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3067;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x914D;&#x5217;&#x306F;&#x3001;&#x4EBA;&#x751F;&#x306E;&#x6700;&#x521D;&#x306E;3&#x30F6;&#x6708;&#x4EE5;&#x4E0A;&#x306E;&#x4E73;&#x5150;&#x306E;&#x8178;&#x5185;&#x3067;&#x5B89;&#x5B9A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x304C;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30A2;&#x30EC;&#x30A4;&#x5B9F;&#x9A13;&#x306F;&#x3001;&#x5168;&#x4F53;&#x7684;&#x306A;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x7FA4;&#x96C6;&#x7D44;&#x6210;&#x306F;&#x3001;&#x5E74;&#x9F62;&#x306E;1&#x3068;2&#x9031;&#x9593;&#x306E;&#x9593;&#x306B;&#x5287;&#x7684;&#x306B;&#x5909;&#x5316;&#x3057;&#x305F;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x5E7C;&#x5150;&#x306E;&#x8178;&#x5185;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x591A;&#x69D8;&#x6027;&#x3068;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;

&#xAC74;&#xAC15; &#xD55C; &#xC8FC; &#xC624;&#xB798; &#xB41C; &#xC720;&#xC544;&#xC758; &#xB300;&#xBCC0;&#xC5D0;&#xC11C; DNA &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC758; Metagenomic &#xC2DC;&#xD000;&#xC2F1; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xB0AE;&#xC740; &#xB2E4;&#xC591;&#xC131; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xD2F0;&#xB97C; &#xACF5;&#xAC1C; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC2DD;&#xBCC4; &#xAC00;&#xB2A5;&#xD55C; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4; &#xD398;&#xC774;&#xC9C0;&#xB294; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131;&#xC774; &#xB2E4;&#xC591; &#xC131;&#xACFC; &#xD48D;&#xC694;&#xB85C; &#xC6C0; co-occurring &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xC758; &#xC601;&#xD5A5;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC9C0;&#xBC30; &#xD588;&#xB2E4;. &#xAC00;&#xC7A5; &#xD48D;&#xBD80;&#xD55C; &#xBC30;&#xC124;&#xBB3C; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4; &#xBAA8;&#xC720; &#xB610;&#xB294; &#xC218;&#xC2DD;, &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC758; &#xBE44; &#xC2DD;&#xC774; &#xCD08;&#xAE30; &#xC18C;&#xC2A4; &#xC81C;&#xC548;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2DC;&#xC791; &#xB418;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC558;&#xB2E4;. &#xD2B9;&#xC815; &#xD55C; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4; &#xC778;&#xC0DD;&#xC758; &#xCCAB; 3 &#xAC1C;&#xC6D4; &#xB3D9;&#xC548; &#xC720;&#xC544;&#xC758; &#xCC3D; &#xC790;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xC548;&#xC815; &#xD588;&#xC9C0;&#xB9CC; microarray &#xC2E4;&#xD5D8; &#xC2DC;&#xC5F0; &#xC804;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xD2F0; &#xAD6C;&#xC131; &#xB098;&#xC774;&#xC758; 1, 2 &#xC8FC; &#xC0AC;&#xC774; &#xADF9;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xBCC0;&#xD654; &#xD588;&#xB2E4;.

&#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC131;&#xACFC; &#xC720;&#xC544; &#xCC3D; &#xC790;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC5ED;&#xD559;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Secuenciaci&#xF3;n metagen&#xF3;mica de los virus de ADN de las heces de un saludable beb&#xE9; de una semana revel&#xF3; una comunidad con la diversidad viral muy baja. Las secuencias identificables fueron dominados por los fagos, lo que probablemente influyen en la diversidad y abundancia de co-ocurrentes microbios. Los m&#xE1;s abundantes secuencias virales fecales no se origin&#xF3; a partir de leche materna o de f&#xF3;rmula, lo que sugiere una fuente inicial no la dieta de los virus. Ciertas secuencias se mantuvieron estables en el intestino del lactante durante los primeros 3 meses de vida, pero los experimentos de microarrays demostrado que la composici&#xF3;n general de la comunidad viral cambiado dram&#xE1;ticamente entre el 1 y 2 semanas de edad.

La diversidad viral y din&#xE1;mica en una tripa infantil

The species composition and metabolic potential of microbial and viral communities are predictable and stable for most ecosystems. This apparent stability contradicts theoretical models as well as the viral-microbial dynamics observed in simple ecosystems, both of which show Kill-the-Winner behavior causing cycling of the dominant taxa. Microbial and viral metagenomes were obtained from four human-controlled aquatic environments at various time points separated by one day to >1 year. These environments were maintained within narrow geochemical bounds and had characteristic species composition and metabolic potentials at all time points. However, underlying this stability were rapid changes at the fine-grained level of viral genotypes and microbial strains. These results suggest a model wherein functionally redundant microbial and viral taxa are cycling at the level of viral genotypes and virus-sensitive microbial strains. Microbial taxa, viral taxa, and metabolic function persist over time in stable ecosystems and both communities fluctuate in a Kill-the-Winner manner at the level of viral genotypes and microbial strains.

Viral and microbial community dynamics in four aquatic environments.

The majority of the world's coral reefs are in various stages of decline. While a suite of disturbances (overfishing, eutrophication, and global climate change) have been identified, the mechanism(s) of reef system decline remain elusive. Increased microbial and viral loading with higher percentages of opportunistic and specific microbial pathogens have been identified as potentially unifying features of coral reefs in decline. Due to their relative size and high per cell activity, a small change in microbial biomass may signal a large reallocation of available energy in an ecosystem; that is the microbialization of the coral reef. Our hypothesis was that human activities alter the energy budget of the reef system, specifically by altering the allocation of metabolic energy between microbes and macrobes. To determine if this is occurring on a regional scale, we calculated the basal metabolic rates for the fish and microbial communities at 99 sites on twenty-nine coral islands throughout the Pacific Ocean using previously established scaling relationships. From these metabolic rate predictions, we derived a new metric for assessing and comparing reef health called the microbialization score. The microbialization score represents the percentage of the combined fish and microbial predicted metabolic rate that is microbial. Our results demonstrate a strong positive correlation between reef microbialization scores and human impact. In contrast, microbialization scores did not significantly correlate with ocean net primary production, local chla concentrations, or the combined metabolic rate of the fish and microbial communities. These findings support the hypothesis that human activities are shifting energy to the microbes, at the expense of the macrobes. Regardless of oceanographic context, the microbialization score is a powerful metric for assessing the level of human impact a reef system is experiencing.

Assessing coral reefs on a Pacific-wide scale using the microbialization score.

Metagenomes are often characterized by high levels of unknown sequences. Reads derived from known microorganisms can easily be identified and analyzed using fast homology search algorithms and a suitable reference database, but the unknown sequences are often ignored in further analyses, biasing conclusions. Nevertheless, it is possible to use more data in a comparative metagenomic analysis by creating a cross-assembly of all reads, i.e. a single assembly of reads from different samples. Comparative metagenomics studies the interrelationships between metagenomes from different samples. Using an assembly algorithm is a fast and intuitive way to link (partially) homologous reads without requiring a database of reference sequences.

Reference-independent comparative metagenomics using cross-assembly: crAss.

A continuously mixed series of microbial communities inhabits various points of the respiratory tract, with community composition determined by distance from colonization sources, colonization rates, and extinction rates. Ecology and evolution theory developed in the context of biogeography is relevant to clinical microbiology and could reframe the interpretation of recent studies comparing communities from lung explant samples, sputum samples, and oropharyngeal swabs. We propose an island biogeography model of the microbial communities inhabiting different niches in human airways. Island biogeography as applied to communities separated by time and space is a useful parallel for exploring microbial colonization of healthy and diseased lungs, with the potential to inform our understanding of microbial community dynamics and the relevance of microbes detected in different sample types. In this perspective, we focus on the intermixed microbial communities inhabiting different regions of the airways of patients with cystic fibrosis.

The upper respiratory tract as a microbial source for pulmonary infections in cystic fibrosis. Parallels from island biogeography.

Metagenomics, or sequencing of the genetic material from a complete microbial community, is a promising tool to discover novel microbes and viruses. Viral metagenomes typically contain many unknown sequences. Here we describe the discovery of a previously unidentified bacteriophage present in the majority of published human faecal metagenomes, which we refer to as crAssphage. Its ~97 kbp genome is six times more abundant in publicly available metagenomes than all other known phages together; it comprises up to 90% and 22% of all reads in virus-like particle (VLP)-derived metagenomes and total community metagenomes, respectively; and it totals 1.68% of all human faecal metagenomic sequencing reads in the public databases. The majority of crAssphage-encoded proteins match no known sequences in the database, which is why it was not detected before. Using a new co-occurrence profiling approach, we predict a Bacteroides host for this phage, consistent with Bacteroides-related protein homologues and a unique carbohydrate-binding domain encoded in the phage genome.

Ben Felts

Department of Mathematics and Statistics

San Diego State University

Phage Phenomics: Physiological Approaches to Characterize Novel Viral Proteins

Ben Felts

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San Diego State University

Phage Phenomics: Physiological Approaches to Characterize Novel Viral Proteins

Department of Mathematics and Statistics