Growth dynamics of gut microbiota in health and disease inferred from single metagenomic samples.
Growth dynamics of gut microbiota in health and disease inferred from single metagenomic samples.
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DOI：
10.1126/science.aac4812
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发表时间：
2015-09-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Segal E
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Korem T;Zeevi D;Suez J;Weinberger A;Avnit-Sagi T;Pompan-Lotan M;Matot E;Jona G;Harmelin A;Cohen N;Sirota-Madi A;Thaiss CA;Pevsner-Fischer M;Sorek R;Xavier R;Elinav E;Segal E
宏基因组测序增加了我们对微生物组在健康和疾病中的作用的理解，但它只提供了一个高度动态生态系统的快照。在这里，我们发现不同微生物基因组的宏基因组测序读取覆盖模式包含一个波谷和一个波峰，后者与细菌复制的起源一致。此外，测序覆盖的波峰与波谷之间的比值提供了物种生长速度的定量度量。我们在体外和体内，在不同的生长条件下，在复杂的细菌群落中证明了这一点。对于一些细菌种类，峰谷覆盖率比，而不是相对丰度，与炎症性肠病和II型糖尿病的表现相关。
Metagenomic sequencing increased our understanding of the role of the microbiome in health and disease, yet it only provides a snapshot of a highly dynamic ecosystem. Here, we show that the pattern of metagenomic sequencing read coverage for different microbial genomes contains a single trough and a single peak, the latter coinciding with the bacterial origin of replication. Furthermore, the ratio of sequencing coverage between the peak and trough provides a quantitative measure of a species' growth rate. We demonstrate this in vitro and in vivo, under different growth conditions, and in complex bacterial communities. For several bacterial species, peak to trough coverage ratios, but not relative abundances, correlated with the manifestation of inflammatory bowel disease and type II diabetes.
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作者：
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--
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