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정리 Human fecal metagenome samples에 존재하는 short read를 gene이나 protein DB에 매핑하여 어떤 기능을 할 수 있는지 알아낼 수 있다 (이때 mapping 전에 assemble을 먼저 진행하면 abundant members 쪽으로 bias가 생길 수 있으니 지양). 이때 short read가 어떤 기능을 하는지 찾을 때 sequencing 전후 결정이 큰 영향을 미칠 수 있다 -> 이를 정리 DIAMOND를 사용하여 매핑 시 (functional profiling), 1) longer reads + 큰 sequencing depth (PE150 format), 2) stricter e-value thresholds (180-250 bp일 때), 3) custo..

정리 사람의 장내 미생물 군집에서는 대부분 genus Bacteroides가 발견된다. 하지만 건강한 노인의 경우 Bacteroides가 점차 감소한다는 것이 밝혀졌다: gut microbiome의 compositional uniqueness 증가, 혈액에 특정 microbial metabolite 관찰 가능 반면, 나이가 들어도 Bacteroides의 비율이 유지되는 사람의 경우는 생존률이 낮았다. Reference Wilmanski, Tomasz, et al. "Gut microbiome pattern reflects healthy ageing and predicts survival in humans." Nature metabolism 3.2 (2021): 274-286.

내용 구성 Single-cell multiomics 분야가 각광받는 중이다: Single-cell과 관련된 다양한 종류의 정보를 함께 분석하는 것 Single-cell과 관련된 정보에는 1) gene expression, 2) methylation, 3) genetic variation, 4) protein abundance, 5) chromatin accessibility, 6) spatial information 등이 있다. 이런 정보를 결합하여 분석하는 방법들이 많이 등장하는 추세이다: scNMT-seq (1+2+5), CITE-seq (1+4) Single-cell 연구에서는 일반적으로 visualization (t-SNE, UMAP plots)을 이용한다: 각각의 세포가 하나의 점으로 표시되어 ..

정리 MetagenoNets는 microbial network analysis를 지원하는 web-based application이다. Categorical network, correlogram, bi-partite network, sankey plot, Venn diagram, box plot 등의 시각 자료를 얻을 수 있다. 자료를 웹에서 분석해서 보기 편리하지만, 다운로드는 이미지 파일이나 텍스트 파일로만 제공한다. 즉, HTML 형식으로는 직접적으로 제공하지 않기 때문에 웹에 넣기는 어려울 것 같다. Reference Sunil Nagpal, Rashmi Singh, Deepak Yadav, Sharmila S Mande, MetagenoNets: comprehensive inference and ..

정리 Human gut metagnomes를 정리한 데이터베이스. 253 projects로부터 58,903개의 샘플 (17,618 metagenomes과 41,285 amplicons)을 분석하여 92 phenotypes과 microbes간의 관련성을 확인할 수 있도록 함. 각 taxon이 특정 phenotype에서 어떻게 분포되었는지, 어떤 marker로서 기능할 수 있는지 알 수 있다. Reference Sicheng Wu, Chuqing Sun, Yanze Li, Teng Wang, Longhao Jia, Senying Lai, Yaling Yang, Pengyu Luo, Die Dai, Yong-Qing Yang, Qibin Luo, Na L Gao, Kang Ning, Li-jie He, Xin..

정리 gcMeta는 중국에서 만든 데이터베이스로, 마이크로바이옴 데이터를 분석하고 저장하는 역할을 수행한다. MG-RAST와 비슷하다고 보면 될 것 같다. Reference Wenyu Shi, Heyuan Qi, Qinglan Sun, Guomei Fan, Shuangjiang Liu, Jun Wang, Baoli Zhu, Hongwei Liu, Fangqing Zhao, Xiaochen Wang, Xiaoxuan Hu, Wei Li, Jia Liu, Ye Tian, Linhuan Wu, Juncai Ma, gcMeta: a Global Catalogue of Metagenomics platform to support the archiving, standardization and analysis of m..

정리 Myrmecophagous mammals (개미만 먹는 포유류)은 진화적으로 먼 경우에도 수렴하는 모습을 보였다 -> 식단 적응이 gut microbiome의 수렴에 큰 영향을 미쳤다 (물론 phylogeny의 영향도 있다) (Delsuc, 2014). Blood-feeding birds and bats (피만 먹는 새와 박쥐)는 taxonomy 측면에서 gut microbiota가 수렴하였다. -> 식단이 영향을 미쳤다 (물론 phylogeny의 영향도 있음을 보였다) (Song, 2019). Bamboo specialization (대나무만 먹는 동물)의 경우 low-abundance를 갖는 OTUs가 많이 공유하였다 (대나무를 먹지 않는 sister species에서는 그보다 적은 수의 OTU..

정리 Human gut에서 Christensenellaceae의 relative abundance는 BMI 지수와 반비례했다. Christensenellaceae는 비만이나 inflammatory bowel disease와도 연관성이 있었다. Christensenellaceae는 굉장히 유전이 잘된다고 알려져있다 (highly heritable). 하지만 그 과정에 관여하는 사람 유전자는 밝혀지지 않았다. Reference Waters, J.L., Ley, R.E. The human gut bacteria Christensenellaceae are widespread, heritable, and associated with health. BMC Biol 17, 83 (2019). https://doi.o..

정리 건강한 사람 1,046명의 genotype 및 microbiome data를 분석하였다. 연구 결과, host genetics는 microbiome composition에 큰 영향이 없었다. 하지만, 유전적으로 다른 사람이 같이 생활하는 경우 서로 마이크로바이옴이 비슷해졌다: Environment (diet, drugs 등)가 중요하다. Host genetic과 environmental data를 사용한 모델에 마이크로바이옴 데이터를 추가한 경우, 사람의 특징(혈당 정도, 비만 정도)을 더 잘 예측할 수 있다고도 설명하였다: 마이크로바이옴도 사람과 관련된 중요한 특징 중 하나이다. Animal의 경우 host genetics가 diet보다 microbiome에 더 큰 영향을 미치는 것 같다고 주장하..

정리 짧은 기간동안 피험자에게 육식 식단 혹은 채식 식단을 제공했을 때, gut microbiome이 (개개인의 차이를 압도하며)변화하였다. Structure: 육식 식단을 했을 때, bile-tolerant microorganisms (Alistipes, Bilophila, Bacteroides)이 증가했고, dietary plant polysaccharides를 대사하는 Firmicutes (Roseburia, Eubacterium rectale, Ruminococcus bromii)가 감소했다. Activity: Microbial activity의 경우, 단백질 발효 관련 activity와 탄수화물 발표 관련 activity가 육식 식단과 초식 식단 그룹에서 trade-off를 보였다. 육식 식단을..