宏基因组研究工具 | 小鼠肠道宏基因组目录(iMGMC)

近日，来自德国的研究人员在《Cell Reports》杂志发布了一个宏基因组研究的综合资源：小鼠肠道宏基因组目录(iMGMC)，为宏基因组研究提供高度集成的数据资源，并促进分类学、功能学以及小鼠肠道和其他生态系统群落结构的深入探索。

研究概要

为什么要构建iMGMC？

微生物组研究需要综合资源 

宏基因组和16S rRNA扩增子序列分析通常使用单独的基因组目录、16S rRNA数据库和宏基因组组装基因组（MAGs）数据集，然而，这种方法降低了基因序列的分类学分辨率。

研究人员结合实验室和野生小鼠的数据，整合了一个综合资源：小鼠肠道宏基因组目录(iMGMC)，将显著提高基于序列研究的分辨率。iMGMC由298个公开的和新测序的宏基因组样本构建，包括460万个独特基因和660个MAGs，其中485个MAGs与重建的全长16S rRNA基因序列相连接。

iMGMC构建流程

MAGs与重建的全长16S rRNA连接方式

iMGMC能做什么？

优化微生物组分析

改善功能预测：通过MAGs与16S rRNA基因序列的连接，构建了小鼠肠道菌群的PICRUSt优化模型（PICRUSt-iMGMC），将原始PICRUSt算法与iMGMC数据结合使用。

小鼠肠道菌群的PICRUSt优化模型（PICRUSt-iMGMC）

揭示未知物种分类：iMGMC使小鼠肠道菌群的覆盖率和分类学分辨率达到前所未有的水平。研究人员将898个宏基因组测序单独样本的组装数据整合至iMGMC，得到的MAGs覆盖1296个种，其中超过88％是潜在的新物种。

揭示小鼠菌群的特定微生物和功能多样性：揭示了数百种小鼠微生物群落物种，且在小鼠肠道中发现的大多数菌群都是特有的。

识别实验小鼠之间共有的MAGs

利用iMGMC分析小鼠肠道菌群功能多样性

此项研究中新增原始测序数据已存储在NCBI的BioProject数据库，项目编号PRJEB32890；研究中分析或生成的数据集可在https://zenodo.org/record/3631711获取；使用的代码可在GitHub存储库中找到https://github.com/strowig-lab/iMGMC-1。

首发公号：国家基因库大数据平台

参考文献

Lesker T R, Durairaj A C, Gálvez E J C, et al. An Integrated Metagenome Catalog Reveals New Insights into the Murine Gut Microbiome[J]. Cell Reports, 2020, 30(9): 2909-2922. e6.

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