• 免費服務熱線
  • 400-065-6886
  • 電話:86(0)512-6295 9990
  • 傳真:86(0)512-6295 9995
新聞中心

Microbiome | 綜述:解讀植物-微生物相互作用的全息組學

發稿時間:2021-04-25來源:天昊生物

英文題目:Holo-omics for deciphering plant-microbiome interactions
中文題目:解讀植物-微生物相互作用的全息組學

期刊名:Microbiome 

影響因子:11.607  

發表時間:2021-3-24

宿主-微生物相互作用因其對宿主健康的重要性而得到認可。對宿主-微生物群落關系的分子基礎的進一步理解將提高研究者準確預測宿主適應性和處理相互作用結果的能力。在植物微生物研究領域,解開植物與其微生物伙伴之間的功能關系是有效利用微生物提高植物適應性的新方向。研究者提出將宿主和微生物數據集匹配的多組學策略,這里稱為全息組學(holo-omics),為這一領域的假設發展和進步提供了一種強有力的方法。研究者討論了幾個實驗設計考慮因素,并列舉了一個研究案例,以強調全息組學在植物微生物系統中產生更全面的分子網絡觀點的潛力。此外,研究者討論了進行全息組學研究的最大挑戰。具體包括缺乏經過審查的分析框架和公開可用的工具,以及集成不同數據所需的技術專業知識等。最后,研究者總結了全息組學研究的適當案例,下游驗證的需要,以及為植物微生物研究領域帶來希望的新實驗技術。研究者認為,利用全息組學方法來表征宿主-微生物的相互作用,可以為拓寬系統水平的理解提供重要的機會,并為改善宿主健康和適應性的微生物方法提供重要的信息。


宿主微生物已經成為宿主健康的重要決定因素,也是宿主與其非生物環境相互作用的重要調節因子。事實上,微生物群落中的微生物基因增加了宿主自身的基因庫,可以提高宿主對環境干擾的適應能力,或者在某些情況下,阻止宿主這樣做。在人類中,越來越多的人認識到微生物可以影響多種病理,包括癌癥、心臟代謝疾病、過敏和肥胖。同樣,現在人們認識到,植物的適應性很大程度上取決于與植物微生物群落的相互作用,這不僅包括對疾病的易感性,還包括在生物和非生物脅迫下的生存能力。最近的研究表明,這些相互作用依賴于復雜的分子交換,包括宿主對其微生物伙伴的感知,微生物對宿主的感知,以及圍繞對兩者生存都很重要的營養。此外,新的發現表明,宿主適應性的最終結果不僅取決于宿主和微生物之間的物質交換,還取決于微生物本身成員之間的信號和代謝相互作用。總的來說,這些研究表明,理解植物微生物群落可能需要在宿主和微生物的功能、活性和分子交換水平上檢測這些關系。


目前,研究者缺乏對植物微生物群落相互作用的必要的功能洞察,這是由于系統的復雜性導致的。與動物腸道不同,植物微生物群是由地球上最多樣的周圍環境之一的土壤而組成的,并存在于其中。土壤中有一個巨大的微生物生態系統,包括細菌、病毒、真菌、古細菌和原生生物,它們在復雜的營養交換網絡中相互作用。這些土壤微生物群的豐度、組成和活性會在短物理距離、短時間內發生劇烈變化,并對季節性環境因素做出反應,從而增加植物提取微生物群落的來源多樣性。作為復雜性的一個附加層,存在于植物中并由植物分泌的代謝物為微生物群提供營養,并且這些代謝物在植物發育過程中,以及從組織到組織的組成和數量會發生顯著變化,導致微生物類群在時間和空間上的不同。此外,已知特定的微生物譜系會引發特定植物代謝物的系統性滲出,這可能會在微生物組發育中形成反饋調節。總的來說,這些因素產生了一個動態的、相互關聯的生物系統,挑戰了研究者破譯和維持它的基本分子機制的能力。


然而,也許研究者對植物微生物群落相互作用的功能認識緩慢上升的一個更大原因在于研究者對工具的選擇。迄今為止,植物微生物研究領域主要依賴于使用基于擴增子的測序對群落結構的描述性調查,例如細菌的16S rRNA測序和真菌的ITS測序。雖然這些數據確實使人們對影響植物微生物群落廣泛結構的一般力量及其影響的相對強度有了相當深入的了解,但它們通常不能提供與宿主關系的機械論觀點。最近,越來越多的研究開始探索其他微生物群特征,如活性和功能能力,包括宏轉錄組學和宏基因組學。但是目前仍然缺乏將植物微生物組數據與植物生理學、遺傳學、新陳代謝和其他宿主過程聯系起來的額外步驟的研究,這可能從植物-微生物相互作用的這一代表性不足的方面提供缺失的數據。


為了實現對植物微生物功能的更全面的觀察,研究者主張將以宿主為中心的組學策略(如轉錄組學、代謝組學、表觀組學和蛋白質組學)與更常用的以微生物為中心的技術(如擴增子測序、宏基因組學、宏轉錄組學和外代謝組學)搭配的實驗設計。Nyholm等人最近創造了全息組學這個短語來描述這樣的實驗,這些實驗結合了來自宿主和微生物區域的多個水平的數據。研究者認為這種全息組學研究有能力通過生成植物-微生物相互作用過程中表達、翻譯和產生的圖像來解析植物微生物群生態系統的功能。這種多面圖像有助于將從每個單獨數據集獲得的結果篩選為有意義的生物信號,并有助于利用通過正交方法收集的數據為特定假設建立支持。在這篇綜述中,研究者以Nyholm等人提出的概念框架為基礎,具體探討了植物微生物研究領域的全息組學。研究者首先討論植物全息組學研究的實驗設計考慮因素,重點是包括縱向設計和取樣策略。接下來,研究者介紹了一個最近的植物全基因組研究案例,研究了干旱脅迫和高粱微生物群落發展之間的相互作用,隨后是其他幾個最近針對植物微生物群落的全基因組研究的例子。最后,研究者總結了當前在全息組學數據集分析方面的挑戰,并探索了新開發的分析全息組學數據集的工具,最后研究者展望了下游驗證的重要性和全息組學在植物微生物研究中的未來


全息組學研究的實驗設計

1、全息組學實驗的設計、分析和驗證的考慮。在左邊,與設計相關的考慮因素包括縱向設計方法,樣本類型的適當選擇,以及對研究中提出的科學問題的最佳數據類型的評估。在中間,與分析相關的挑戰包括選擇適當范圍的生物和技術專業知識,以及選擇適當的分析框架和工具來直接整合不同的數據類型。對下游假設檢驗和驗證技術的建議包括使用宿主遺傳空間的直接和進化驅動的修改,微生物遺傳學的直接操作,以及自下而上構建復雜性降低的合成群落。


許多實驗設計考慮對于從涉及全息組學的微生物學研究中獲得準確和有意義的結果至關重要(1)首先,研究者提出縱向研究,這里用來指在整個植物發育過程中進行取樣的研究,盡管不總是來自同一個體宿主為全息學研究提供了明顯優于終點研究的優勢。在終點微生物組實驗中,研究人員通常在實驗中的一個特定時間點取樣,以發現不同實驗處理之間微生物群落的差異。然而,選擇合適的時間點是一個挑戰,因為通常很少或沒有宿主和微生物反應何時發生的先驗知識。更重要的是,每種數據類型中的模式,即使是生物學上相關聯的,也可能不會在單個時間窗口內出現。相比之下,縱向研究試圖描述微生物群隨時間的變化。因此,縱向研究允許一種類型的偽重復,因為在多個時間點觀察到的模式更有可能是真實生物過程的結果,而不是隨機噪聲,類似于真實生物復制的附加值和目的驅動方面。其次,縱向設計增加了觀察僅在治療后狹窄時間窗內發生的偏移的可能性。如上所述,僅在一個任意定義的時間點收集的樣本可能無法捕捉在所選時間窗之外表現出的重要的治療依賴差異。此外,縱向設計有利于識別受時間延遲影響的數據類型之間的相關性。宿主和微生物之間信號的轉導和解碼可能需要時間,宿主內轉錄轉移和蛋白質合成及代謝產物產生的下游轉移之間的滯后也是如此。對微生物組組成和豐度的影響,以及宏觀宿主表型的發展,很可能受到時間延遲的更大影響。最后,縱向設計可能有助于建立正交數據集中相關特征之間因果關系的明確假設。概率時間序列建模的出現及其在設計中的應用在這方面可能特別有用,盡管目前這些工具仍在開發中。盡管有其優勢,但全息組學實驗的縱向設計確實帶有重要的限制和考慮。例如,由于多輪取樣的必要性,應仔細規劃樣本收集的時間,以確保新的混雜變量,如晝夜節律變化和隨晝夜周期變化的非生物因素(如溫度和光照),不會引入下游統計分析。當采集大量樣本時,特別是在野外,許多與宿主相關的數據類型,如轉錄組學,對晝夜節律周期很敏感,需要在實驗設計中在一天的固定時間在盡可能窄的窗口內采集樣本。


其次,在設計一個綜合的全息組學研究時,考慮樣本和取樣過程的限制是至關重要的。例如,必須仔細考慮每種收集的樣本類型對于特定所需數據類型的適用性,在某些情況下,可能需要更改采樣策略才能變得可行。例如,葉片微生物組樣品中來自植物的DNARNA和蛋白質的含量將比來自微生物的呈指數增長,因此如果不去除植物來源的污染物,一些微生物技術可能是不可行的。對于微生物生物量低的環境,如干旱脅迫下的沙土,必須收集大量樣品進行核酸提取。另一方面,腐殖酸含量高的土壤或根際樣品可能需要特殊試劑來去除腐殖酸(~我們天昊生物的獨門秘技Accu16STM細菌絕對定量測序技術完美解決了腐殖酸等PCR抑制物對樣品細菌16S拷貝數定量的干擾問題請點擊專屬含PCR抑制劑的環境樣本微生物拷貝數定量的最佳解決方案!了解詳情~)。此外,不同的植物組織,如根和葉,可能需要不同的收集方法或需要不同的時間來收集,這些差異可能會無意中影響樣品的優劣和數據結果,特別是對時間和溫度高度敏感的組學策略。當單個收集的樣本將用于產生多種數據類型時,重要的是要確定一個對所有數據類型都有效的通用采樣策略。最后,樣本數據的詳細收集和報告對于更好地確保結果的可再現性和生物學相關性非常重要。


第三,重要的是不僅要考慮預期的數據類型如何影響采樣需求,還要考慮在全息組學設計中用特定的數據類型解決什么問題最好,以及實際上是否有利。雖然在這一框架內確實可以提出許多問題,但需要仔細審查哪些數據類型組合最適合正在研究的系統并可實現、所進行的調查范圍以及項目可用的資源;這包括可用的工具、數據庫和計算資源,宿主基因組注釋的范圍和質量,以及生物和非生物參數對數據獲取的潛在影響。例如,與其他宿主生物相比,全基因組學在非模式植物中可能特別具有挑戰性,因為基因組龐大,注釋不足,代謝多樣性大,細胞器多,與共生體和病原體的相互作用網絡復雜。在某些情況下,這可能會排除在宿主包含一些有用的數據類型,如轉錄組學或表觀組學。


值得注意的是,由于包含了多種組學技術,全息組學設計通常實施起來相當昂貴。特定的組學技術仍然相對昂貴,包括宏基因組學和宏轉錄組學,而其他技術(如擴增子分析)每份樣品的成本可以低一到兩個數量級。在進行全息組學研究之前,研究者建議先進行成本較低的集中試點調查,或者有限的采樣范圍,以確定微生物群落動態是否受到所討論的實驗因素的顯著影響,從而保證進一步的全息組學研究。這也將允許對系統進行初步分析,而不需要廣泛的技術和生物專業知識。在全息組學研究中發展分期,其中需要更多投資的技術在以后實施,在縱向設計的情況下,可以通過基于成本較低的早期數據集選擇關鍵時間點來減少資源支出。然而,值得注意的是,不是所有的數據類型都同樣適合這種方法,一些樣品類型需要立即或快速處理(RNA、代謝物),而另一些(DNA)可以儲存更長時間供以后使用。


植物全息組學研究案例

作為植物微生物群全息組學研究的最新實例,Xu等(PNAS, 2018;115:E4284–93)進行了高粱及其相關根微生物群對干旱脅迫響應的大規模田間研究。這項工作是在加州中部山谷進行的,那里夏季缺少降雨和高溫實際上保證了高粱生長周期中誘導干旱條件的能力,而不需要避雨棚。由于植物對干旱的反應因其發育階段的不同而不同,在這次干旱實驗中收集的時間序列數據被用來得出高粱對不同生長階段水分脅迫反應的更完整的觀點。這種方法對于探索植物微生物群也有價值;據研究者所知,在田間對作物系統進行的縱向微生物群研究很少,而植物微生物群落的多樣性、組成和功能隨植物生長和發育而變化的研究就更少了。


作為這項研究的一部分,兩種高粱基因型(RTx430BTx642)在加利福尼亞州帕利爾的科爾尼農業研究和推廣中心的農田中隨機分組種植。從出苗后的第2周到第8周,對單個隨機區組進行干旱脅迫或正常灌溉,此時再次給干旱脅迫的樣品澆水,以探索重新灌溉對宿主和微生物過程的影響。以縱向方式(每周在一天的特定時間一次)從葉和根組織以及根際和大塊土壤中收集樣本。該設計允許調查受樣品室(葉、根、根際和土壤)、基因型(RTx430BTx642)、澆水處理(灌溉和干旱)和植物發育(從幼苗出現到籽粒成熟)影響的差異。更重要的是,所描述的全息組學方法能夠在不同的數據集上探索微生物和植物表型之間的聯系。


首先,研究了干旱對根細菌微生物群落組成的影響。擴增子測序(16S rRNA)顯示高粱根系中的細菌群落以發育條件的方式對早期干旱脅迫做出強烈反應。特別是,觀察到干旱延遲了根和根際微生物群的正常發育,這種發育在復水后迅速恢復。值得注意的是,干旱脅迫導致革蘭氏陽性菌的大量富集,包括放線菌和厚壁菌門,以及含氯菌門。第二,對微生物組轉錄活性的探索被用來尋找微生物方面這種廣泛但明確的譜系特異性富集的潛在原因。來自根際的翻譯數據揭示了與碳水化合物、氨基酸和次生代謝物的運輸和分解代謝相關的微生物過程中強烈的干旱誘導的轉變,已知其中許多存在于植物產生的根分泌物中,這些根分泌物滋養根際和根相關微生物。通過納入來自宿主根組織的代謝組學數據,研究者確定了干旱期間宿主產生的富含干旱的根代謝物和根微生物組中上調的微生物轉運途徑之間的強烈重疊。通過qPCRRNA-Seq對參與這些代謝途徑的幾個高粱基因的轉錄水平進行的分析顯示了強烈的上調,表明富集的代謝物可能是由宿主而不是微生物本身產生的。最后,基因組解析宏基因組學允許為根際微生物組中許多富集和衰竭的分類群開發部分完整的基因組庫。這些群體之間的比較基因組學方法表明,在干旱脅迫下高度富集的微生物具有明顯更多的基因,這些基因被分配用于運輸和分解許多富含干旱的根代謝物。基于對這些單個數據集的綜合分析,研究者提出了一個假設,即干旱通過宿主分泌物譜的變化導致根微生物群中特定微生物的富集,這種變化有利于這些分類群因底物偏好而生長。


除了細菌群落,這個項目還利用ITS2擴增子測序分析了干旱對高粱真菌微生物群的影響。高粱和叢枝菌根真菌(AMF)之間的共生關系尤其令人感興趣,考慮到以前的報告,即AMF定殖提高了某些植物的抗旱性,推測真菌菌絲可以改善土壤中的水分運輸,真菌共生體能夠改變其宿主的氣孔導度。相比之下,高粱根RNA-seq數據集發現,雖然AMF群落組成沒有改變,但AMF豐度顯著降低,這是通過真菌總18S rDNA的定量聚合酶鏈反應和ITS2擴增子測序來確定相對AMF豐度來評估的。值得注意的是,干旱誘導的宿主基因轉錄的最強變化是先前被確定為AMF定殖標記的簇的下調。這些高粱基因的轉錄在開花前和開花后的干旱中都受到強烈和廣泛的下調,在這兩種情況下,都與AM真菌豐度的降低密切相關。開花前干旱后恢復灌溉時,AMF豐度和植物基因表達都恢復到干旱前的水平。此外,多種宿主數據集(代謝組學、蛋白質組學和RNA-Seq)顯示,光合作用在干旱脅迫期間停滯不前,光合作用產生用于維持AMF伙伴關系的糖類。研究人員從對這些不同數據集的單獨分析中推斷,由于干旱導致氣孔關閉,高粱失去了光合輸出,無法利用從AMF獲得的礦物質營養,因此停止向AMF提供糖和脂質,以換取礦物質。這個實驗表明,整合宿主數據和ITS擴增子數據可以為植物生物學的廣泛假設提供深刻甚至令人驚訝的澄清。


植物生物學領域的全息組學研究

除了上述案例研究,越來越多的雜志強調在植物微生物領域采用全息組學策略(1,圖2)1、植物微生物群落研究領域中采用全息組學的最新研究。該表列出了2014年至2020年期間的20篇文章,采用組學方法探索地上或地下植物微生物群中的植物和微生物相互作用。


2、連接植物和微生物組學技術。全息組學研究的植物微生物研究領域的最新實例,采用了來自宿主數據類型(綠色)和相關微生物數據類型(藍色)的配對數據集。



目前,最常包含的宿主數據類型是轉錄組學,它提供了一個關于宿主功能的廣泛的,并且在許多情況下是相對良好注釋的視角。這種數據類型的一個明顯優勢是,就分析而言,它可能是所有植物組學技術中發展最完善的;有相對大量的可用的工具,以及一系列用于下游分析的植物-宿主特異性表達圖譜。作為一個在全息組學框架中成功應用宿主轉錄組學的研究實例,Castrillo等人探索了擬南芥中磷酸鹽饑餓反應(PSR)與微生物組組成和功能之間的關系。作為這種設計的結果,研究人員發現,植物免疫系統在微生物組組裝過程中協調微生物識別和營養線索;16S rRNA組成圖譜表明,PSR突變體的微生物群不同于野生型擬南芥。此外,研究表明,在有限的磷酸鹽條件下,合成群落接種增強了PSR主調節因子(PHR1)的活性,這證實PHR1直接調節一組功能相關的植物-微生物識別基因。擬南芥根的全基因組基因表達分析表明,擬南芥中的PHR1突變體也通過改變茉莉酸和水楊酸生物合成途徑中的基因表達直接抑制植物免疫系統。綜上所述,這一整體設計表明植物根微生物群直接連接磷酸鹽脅迫反應和植物免疫系統。


代謝物代表基因、轉錄物和蛋白質之間多重相互作用的下游產物,并作為宿主-微生物相互作用功能界面的重要組成部分。將代謝組學數據納入全息組學研究的優勢在于,代謝組學研究所必需的許多實驗、分析和數據整合要求實際上與基因組學、轉錄組學和蛋白質組學研究完全兼容。為此,有人提出代謝組學可以為許多全息組學實驗的設計和分析提供一個共同標準。例如,通過結合微生物組分析、初級代謝物定量、宿主防御基因表達、食草動物生長分析和微生物互補分析,胡等人發現,苯并噁唑類物質(BXs)是一類由小麥和玉米等谷物根部釋放的防御性次級代謝物,可與土壤微生物群落形成反饋回路,從而改變未來幾代作物的表現。代謝組學用于識別和量化特定植物在進入土壤時產生的BX分類,在幾個實驗設計中的擴增子分析顯示,這些化合物的滲出改變了宿主及其后代的根相關真菌和細菌群落,甚至在越冬期之后也是如此。最后,宿主現象學和宿主基因表達分析表明,土壤微生物群落的這些條件性變化導致了下一代宿主防御的改變,包括已知調節食草動物的植物激素水平的改變。該系統中的另一項研究證實了BXs作為根內膜守門人的作用,允許特定的微生物譜系進入宿主。盡管使用代謝組學數據進行全基因組研究有許多優勢,但仍存在一些挑戰,即許多峰不能被識別為特定的代謝物,并且由于數據中的噪聲,研究通常需要更大的復制。此外,可識別代謝物的數量遠比基因組或轉錄組層的可識別基因和轉錄本更有限,因此代謝組學數據的使用可能會限制搜索空間,從而限制最終結果的解釋。


宿主基因組數據集最近也被用于結合全基因組關聯分析,以研究微生物補充的遺傳基礎。200種高粱基因型根際微生物群的分析表明,根際相關細菌表現出與植物基因型的遺傳關聯,某些宿主基因座表現出與根際微生物群特定亞群豐度的相關性。也有機會在全息組學研究中擴大其他數據類型的使用,如表觀組學、蛋白質組學、外代謝組學、蛋白質組學和宏轉錄組學;改進分析方法和全息組學整合方法將有助于促進這一擴展。


全息組學分析中的挑戰



綜上所述,上述例子表明,收集微生物和宿主數據的組合是一種有希望的方法,通過產生基于機制的問題和可測試的假設來進一步闡明植物和細菌群落的相互作用。然而,全息組學的分析有其自身的挑戰(1)。一個明顯的難點是,全息組學方法通常需要廣泛的專業知識來實施,合作不僅應包括一個植物和微生物生物學家團隊,用于解釋和解碼特定路徑和基因之間的聯系,還應包括統計學家和計算生物學家,以適當的統計嚴謹性來識別和實施這些方法。全息組學的綜合分析需要大量的計算資源,包括存儲、處理、分析數據的適當手段,以及具有適當質量控制措施和建模選擇的工作流程。另一個重大挑戰是目前缺乏全面發展的分析方法,因此非常需要繼續開發信息豐富和強大的生物信息學工具。對于那些確實存在的工具,很難知道選擇哪一個,因為有些工具可以推廣到所有的數據類型和實驗,而另一些工具則取決于所研究的特定問題。一般來說,有更多的軟件專門用于宿主或微生物群的分析,而不是用于同時整合兩者數據集的工具。
第二個挑戰是開發和實施在單一分析框架內直接整合正交數據集的統計方法。目前,大多數采用整體設計的植物微生物學研究,包括本研究中強調的例子,首先關注單獨的整體分析,然后根據可用數據和現有知識整合來自不同層的結果。這種方法雖然實施起來相對簡單,但可能會遺漏多個組學層之間的重要關聯。在這方面,植物微生物研究團體可能受益于人類微生物領域的最新進展;許多最近的人類腸道全息組學研究已經開始使用來自不同組學水平的數據的直接整合,例如通過實施相關性分析(Spearman等級相關性),以直接解析與特定環境或宿主特征相關的微生物分類群。也有人提出,最近開發的策略,如基于核和網絡的方法,以及無網絡的非貝葉斯和無網絡的貝葉斯方法,可以更全面地揭示宿主-微生物相互作用中的非線性關系。
作為對直接整合方法有用的工具的一個例子,最近開發的網絡分析旨在整合和查詢全息組學數據。TransNet允許使用差異表達元素(例如,基因、微生物)之間的相關性和來自不同分類領域的高通量數據的整合來構建網絡。此外,跨網分析可以應用于整合分類領域之間以及內部的任何跨組學數據。適用于TransNet的數據類型包括miRNAs和基因表達、蛋白質和代謝物、細菌和宿主基因表達以及甲基化數據。第二個這樣的例子是使用多變量預測建模與彈性網絡算法通過堆疊概括。最近對人類的一項研究同時從同一患者身上獲得了免疫組、轉錄組、微生物組、蛋白質組和代謝組的樣本,以測量每個數據集預測孕齡的能力。雖然目前這份清單仍然相對較短,但隨著全息組學研究作為一個領域的不斷發展,研究者預計將開發新的模型、統計和可視化工具以及組學數據集成和分析方法,這些工具和方法足以理解管理復雜植物微生物系統的基本原理。最后,另一個重要領域是繼續開發將非經濟數據與全息經濟分析相結合的手段;最近的一項研究提出了一種聯合建模方法,以進一步推進研究者對宿主和微生物世界的相互作用如何不僅影響宿主的適應性和健康,還可能影響更廣泛的環境和進化變化的理解。




宿主和相關微生物組內部和之間的串擾,不能僅通過單獨分析單個組學層面的簡化方法來正確評估。盡管全息組學有助于解開植物微生物群中起作用的分子動力學,但值得注意的是,研究者預計這種大規模全息組學研究的主要功能是產生而不是檢驗關于植物微生物群中功能關系的假設。雖然有人認為,零假設檢驗實際上是進行生態學研究的一種過時方法,但為了從功能上理解植物微生物群中起作用的分子機制,遵循傳統假設驅動方法的驗證實驗將是必要的(1)。幸運的是,在植物和微生物生物學中已經開發出了各種各樣的新技術方法,這些方法非常適合植物微生物組的假設檢驗目的。使用CRISPR/Cas9來改變核心功能的植物宿主代表了一種用于驗證的如此強大的方法。此外,通過基于微生物組的GWAS和相關方法,利用大型植物種質資源收集和群體定位具有剖析參與特定微生物補充的基因位點的潛在能力。在微生物方面,使用合成群落來剖析微生物對宿主表型的貢獻是一種方法,其力量來自于創造能夠在形式和功能上模仿天然植物微生物群的微生物群落,但具有一定程度的多樣性,使得操作易于管理。類似地,隨機條形碼轉座子誘變測序(RB-TnSeq)也顯示出能夠識別參與根定殖的微生物基因,并且可以證明對于開發更完整的細菌基因組注釋以及基因功能的實驗驗證是無價的。另一種有前途的植物微生物原位操作和研究技術是使用CRISPR/Cas9衍生的序列特異性抗菌劑。這種環境CRISPR/Cas9系統可用于從復雜的群落中去除某個物種或甚至某個物種中的某些等位基因,以研究其對整個植物微生物群的影響。
總之,全息組學代表了一種有用的工具,在研究者努力提高對植物-微生物相互作用的基礎生物學的理解中使用。采用這一策略反過來將需要并推動替代測序-數據整合分析技術的發展,這些技術可能在植物生物學領域之外有所裨益。最后,作者期待微生物和植物生物學家,以及生態學家、統計學家和計算機科學家共同努力,開發整合不同科學觀點的統一實驗框架。這是整個科學界在技術和概念上協調方法的過程,這可能仍然是給研究者一個更全面的自然世界觀的最大挑戰。



各位看官如果有想做微生物絕對定量的想法,那就請聯系天昊生物吧!天昊生物是國內唯一一家提供 “微生物16S擴增子絕對定量測序技術的服務。


擴增子絕對定量測序相關鏈接:

常見微生物絕對定量技術集合,收藏了!

微生物絕對定量研究知多少

專屬含PCR抑制劑的環境樣本微生物拷貝數定量的最佳解決方案!

天昊16S擴增子絕對定量測序項目新文:金針菇β-型糖苷多糖對結腸炎小鼠的抗炎及腸道菌群調節作用

喜訊!天昊生物16S擴增子絕對定量測序項目文章再次登陸《Science of the Total Environment》

相對豐度會歪曲實際豐度,聯合16S擴增子測序和總菌qPCR獲得的絕對豐度可靠嗎?

Nature Microbiology:火眼金睛,腸道菌群絕對定量分析擒“真兇”!

又一篇!天昊生物微生物16S擴增子絕對定量測序技術再發好文

祝賀!天昊生物16S擴增子絕對定量測序技術助力客戶登陸Science of the Total Environment

Nature:要想真正研究宿主-腸道微生物的相互作用,必須將相對定量變成絕對定量

The ISME Journal:為什么微生物相對定量不能代替絕對定量

魚和熊掌不可兼得?不,兩者我都要!

淺談:論微生物絕對定量VS相對定量的優越性

微生物絕對定量or相對定量,你選對了嗎


咨詢溝通請聯系

18964693703(微信同號)

創新基因科技,成就科學夢想




Copyright ? 2012-2021 天昊基因科技(蘇州)有限公司    All Rights Reserved    蘇ICP備17064027號-1
国产精品三级黄色片_国产亚洲日韩在线播放不卡_国产乱色_欧美乱色视频_日本高清视频wwwwg色