z6尊龙凯时官方网站◈◈ღ★★，d88尊龙人生就是博◈◈ღ★★！尊龙凯时◈◈ღ★★。Z6尊龙凯时官网◈◈ღ★★。尊龙凯时人生就是博官方网站◈◈ღ★★！尊龙app◈◈ღ★★，肠道噬菌体对微生物生态和人类健康具有深远影响◈◈ღ★★，但因研究技术限制d88尊龙◈◈ღ★★，其动态变化◈◈ღ★★、宿主范围及进化机制仍不明确◈◈ღ★★。传统短读长测序存在组装碎片化◈◈ღ★★、难以区分噬菌体与宿主序列等缺陷◈◈ღ★★，而长读长测序可生成更连贯的基因组组装结果◈◈ღ★★，为解析噬菌体-宿主关系提供了可能◈◈ღ★★。

　　近日世界一姬神◈◈ღ★★，美国斯坦福大学Ami S. Bhatt团队在Nature杂志上发表了题为Long-read metagenomics reveals phage dynamics in the human gut microbiome的文章◈◈ღ★★。该研究通过长读长宏基因组测序技术◈◈ღ★★，深入探究了人类肠道微生物组中原噬菌体与宿主细菌的动态相互作用◈◈ღ★★，揭示了多项此前未被充分认知的噬菌体生物学特性◈◈ღ★★。

　　人类肠道中的噬菌体大多为原噬菌体（指温和噬菌体侵染细菌后◈◈ღ★★，将其核酸整合到细菌宿主DNA的存在形式）◈◈ღ★★。为深入了解原噬菌体的生物特性及其活性随时间的变化◈◈ღ★★，作者收集了6名健康成年人在2个时间点（间隔2年）的粪便样本◈◈ღ★★，随后使用ONT平台对这些样本进行长读长宏基因组测序◈◈ღ★★，同时还使用illumina平台进行了短读长宏基因组测序◈◈ღ★★。

　　长读长与短读长测序结果比较显示◈◈ღ★★，长读长测序组装的连贯性（contiguity）显著优于短读长（contig N50均值255.5 kb vs 7.8 kb）◈◈ღ★★，且无需短读长校正即可获得准确的基因预测◈◈ღ★★，能更完整地捕获原噬菌体基因组及其上下游的宿主序列信息◈◈ღ★★。

　　基于长读长测序数据世界一姬神◈◈ღ★★，作者通过VIBRANT◈◈ღ★★、geNomad等噬菌体预测工具和Sniffles2等分析工具◈◈ღ★★，系统分析了原噬菌体的整合动态◈◈ღ★★、诱导水平◈◈ღ★★、宿主范围及进化机制◈◈ღ★★。

　　首先d88尊龙◈◈ღ★★，作者探究了采集期间噬菌体的获得或丢失情况◈◈ღ★★。结果显示◈◈ღ★★，在2年时间尺度内◈◈ღ★★，绝大多数（约90%）原噬菌体稳定整合在宿主细菌基因组的相同位置◈◈ღ★★，仅约5%的原噬菌体在持续存在的宿主中发生获得或丢失◈◈ღ★★，表明原噬菌体在宿主中整体稳定◈◈ღ★★，少数呈现动态变化◈◈ღ★★。

　　这种获得或丢失的动态变化可能源于新的噬菌体感染◈◈ღ★★、宿主菌株替换或原噬菌体的自发性丢失◈◈ღ★★，部分发生动态变化的噬菌体可在不同菌株间转移◈◈ღ★★。

　　通过测序覆盖率的变化和结构变异识别等分析◈◈ღ★★，作者发现◈◈ღ★★，同一粪便样本中d88尊龙◈◈ღ★★，携带某一原噬菌体的宿主（溶原菌）和不携带该原噬菌体的宿主细菌（原始宿主）可同时存在◈◈ღ★★，且两者比例存在显著个体差异◈◈ღ★★。

　　原噬菌体从宿主细菌基因组中激活脱离d88尊龙◈◈ღ★★，启动复制并产生成熟噬菌体颗粒的过程被称为“诱导”◈◈ღ★★。作者发现◈◈ღ★★，原噬菌体诱导多为低水平（噬菌体基因组覆盖率仅为宿主的1-3倍）◈◈ღ★★，大规模裂解性肤质（覆盖率10倍）在肠道中极为罕见世界一姬神◈◈ღ★★，符合生态模型预测◈◈ღ★★。

　　传统观点认为噬菌体宿主特异性强◈◈ღ★★，多局限于特定物种或菌株◈◈ღ★★，但该研究发现约5%的噬菌体簇可整合到不同分类的宿主细菌中◈◈ღ★★。虽然大多数噬菌体的宿主局限于物种水平（78%）◈◈ღ★★，但是有少数噬菌体表现出更广的宿主范围◈◈ღ★★，甚至可以跨科感染◈◈ღ★★。

　　比如◈◈ღ★★，作者发现某一噬菌体物种可感染颤螺菌科◈◈ღ★★、瘤胃球菌科和丁酸球菌科的细菌◈◈ღ★★；另一噬菌体类别可感染坦纳菌科和拟杆菌科的宿主◈◈ღ★★，直接证明了某些噬菌体具有广谱宿主范围◈◈ღ★★。

　　原噬菌体通常携带整合酶◈◈ღ★★，使其基因组能够整合到宿主DNA中◈◈ღ★★。肠道原噬菌体的分析结果显示◈◈ღ★★，酪氨酸和丝氨酸整合酶是最常见的整合酶◈◈ღ★★。

　　然而世界一姬神◈◈ღ★★，作者还发现有一些噬菌体缺乏整合酶◈◈ღ★★，并从中鉴定出了一类特殊原噬菌体◈◈ღ★★，其自身不编码典型整合酶◈◈ღ★★，而是“驯化”细菌的IS30转座酶（可移动自私遗传元件）◈◈ღ★★，通过两端的IS30元件介导自身的整合与切除◈◈ღ★★，因此作者将其命名为“IScream噬菌体”◈◈ღ★★。

　　这类噬菌体在肠道中广泛存在（MGV数据库中发现1780个潜在成员）d88尊龙◈◈ღ★★，具有高度保守的基因组结构◈◈ღ★★，核心功能基因（如结构蛋白相关基因◈◈ღ★★、裂解相关基因）完整◈◈ღ★★。进化分析表明◈◈ღ★★，IScream噬菌体的IS30转座酶可能起源于梭菌属等细菌的IS元件◈◈ღ★★，是噬菌体驯化细菌遗传元件的罕见案例d88尊龙◈◈ღ★★。

　　为确定 IScream噬菌体代表真正可形成病毒粒子的噬菌体世界一姬神d88尊龙◈◈ღ★★，而不是隐蔽的原噬菌体或其他自私的非噬菌体元件◈◈ღ★★，作者获取了一株携带IScream噬菌体的细菌Blautia hansenii（ATCC 27552）◈◈ღ★★，并在其过夜培养物中观察到了环状噬菌体基因组◈◈ღ★★，表明噬菌体能自发诱导◈◈ღ★★。通过PEG沉淀◈◈ღ★★、DNase处理及电镜验证等d88尊龙◈◈ღ★★，进一步证明了这些噬菌体能够形成有感染活性的病毒颗粒◈◈ღ★★。

　　综上◈◈ღ★★，该研究通过长读长技术为噬菌体研究提供了新范式◈◈ღ★★，为解析肠道微生物组的稳定性与可塑性提供了关键线索◈◈ღ★★；完善了噬菌体生物学核心理论◈◈ღ★★，打破了“噬菌体宿主特异性严格”的传统认知◈◈ღ★★；同时还发现了一类新型IScream噬菌体◈◈ღ★★，提供了噬菌体驯化自私性细菌遗传元件的新案例◈◈ღ★★。

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