年度盤(pán)點(diǎn) | 2022年百邁客微生物勇攀高峰

時(shí)光荏苒，轉眼又至年終歲尾，百邁客秉承一貫理念，在高通量測序領(lǐng)域深耕多年，致力于提供高質(zhì)量的科研服務(wù)。在這一年，百邁客微生物事業(yè)部也取得了振奮人心的成果。拒不完全統計，22年微生物成功案例230+，累計影響因子1700+，平均單篇文章影響因子7分以上；9分以上高水平文章60+；基于百邁客全長(cháng)微生物多樣性測序成功案例50+，累計影響因子360+，平均單篇7.2分。更有1篇Nature、2篇Microbiome國際知名期刊文章見(jiàn)刊。

接下來(lái)，讓我們一起來(lái)看看文章中的故事。

客戶(hù)單位：北京大學(xué)等

影響因子：69.502

組學(xué)方法：宏基因組

研究?jì)热荩何鼰熍c非酒精性脂肪肝（NAFLD）呈正相關(guān)，但這種關(guān)聯(lián)的潛在機制尚不清楚。在此研究中，揭示了尼古丁在腸道內積累，并激活腸道AMPKα。研究發(fā)現腸道細菌Bacteroides xylanisolvens是一種有效的尼古丁降解菌。B. xylanisolvens的定植可以降低暴露于尼古丁的小鼠腸道尼古丁濃度，并且可以改善尼古丁加重的非酒精性脂肪肝的進(jìn)展情況。從機制上來(lái)說(shuō)，AMPKα促進(jìn)鞘磷脂磷酸二酯酶3（SMPD3）的磷酸化，穩定后者，從而增加腸道神經(jīng)酰胺的形成。該研究結果確立了腸道尼古丁積累在非酒精性脂肪肝進(jìn)展中的作用，并揭示了人類(lèi)腸道中具有代謝尼古丁能力的一種內源性細菌。這些發(fā)現也為減少吸煙加劇的非酒精性脂肪肝的進(jìn)展提供了可能的途徑。

合作單位：中國科學(xué)院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所

影響因子：16.837

組學(xué)方法：16S V3-V4，ITS1

研究?jì)热荩焊H微生物組的組裝，受土壤條件的影響。此研究基于對三個(gè)野生稻自然保護區種群（即原位）和三個(gè)原位移植野生稻種群進(jìn)行了采樣測序，通過(guò)GJAM方法確定了構成野生稻根際微生物組核心的共44個(gè)ASVs，包括屬于A(yíng)ctinobacteria門(mén)、Chloroflexi門(mén)、 Firmicutes門(mén)和Nitrospirae門(mén)的35個(gè)細菌ASVs和屬于A(yíng)scomycota門(mén)、Basidiomycota門(mén)和Rozellomycota門(mén)的9個(gè)真菌ASVs。屬于Haliangium、Anaeromyxobacter、Bradyrhizobium和Bacillus屬的9種核心細菌ASVs在原位移植野生稻的根際圈中比在原位野生稻的根際圈中更豐富。核心微生物組的主要生態(tài)功能是固氮、錳氧化、好氧化能異養、化能異養和鐵呼吸，表明核心根際微生物組在改善水稻生長(cháng)的營(yíng)養資源獲取方面的作用。核心根際微生物組的進(jìn)一步潛在利用應考慮土壤性質(zhì)對不同屬豐度的影響。

客戶(hù)單位：北京航空航天大學(xué)

影響因子：16.837

組學(xué)方法：ITS1，qPCR

研究?jì)热荩褐袊聦m一號（LP1）是集高效植物栽培、動(dòng)物蛋白生產(chǎn)、尿氮回收、固體廢物生物轉化為一體的地面生物再生生命支持系統（BLSS）試驗臺。迄今為止，還沒(méi)有基于分子方法的詳細調查BLSS棲息地中的真菌群落和霉菌毒素潛力。為了確保實(shí)際太空任務(wù)的安全BLSS設計，通過(guò)ITS1擴增子測序和qPCR技術(shù)分析了月宮365項目期間LP1表面真菌組和霉菌毒素的潛力。與其他封閉的生境相比，LP1系統在真菌群落多樣性方面表現出明顯的差異，真菌的alpha多樣性更高，群落結構也不同。由于不同居住群體的存在，LP1生境的表面真菌群落存在著(zhù)明顯的差異。然而，在有不同居住者的植物艙中，真菌群落沒(méi)有明顯的差異。溯源分析顯示，LP1中的大部分表面真菌都來(lái)自于植物。不管居住者或地點(diǎn)的差異，霉菌毒素基因拷貝數沒(méi)有明顯差異。研究顯示，植物是表面真菌微生物組的關(guān)鍵來(lái)源；然而，居住者的更替會(huì )引起BLSS中表面真菌群落的重大擾動(dòng)。種植植物減少了真菌的波動(dòng)，保持了表面真菌微生物群的健康平衡和霉菌毒素的潛力。

客戶(hù)單位：青島大學(xué)

影響因子：16.744

組學(xué)方法：16S V3-V4，qPCR

研究?jì)热荩汉Ｋ蛷U水的特點(diǎn)是含有高濃度的土霉素（OTC）和鹽，這對傳統的生物脫氮過(guò)程是一個(gè)巨大的挑戰。由于海洋無(wú)氧菌（MAB）具有良好的耐鹽性，最近被用于從含鹽廢水中脫氮。本研究首次集中研究了OTC對MAB從基于海水的廢水中脫氮的影響，特別強調了抗生素抗性基因（ARG）的擴散和群體感應（QS）反應。在低劑量的OTC（≤7 mg L-1）下，MAB具有良好的耐受性，總的脫氮效率保持在77%。當OTC劑量達到22 mg L-1時(shí)，MAB的活性被明顯抑制。當OTC劑量從0 mg L-1增加到22時(shí)，MAB的相對豐度從14.41%急劇下降到4.1%。相反，隨著(zhù)OTC含量的增加，抗生素耐藥菌逐漸成為反應器中的優(yōu)勢種群，同時(shí)伴隨著(zhù)ARG相對豐度的增加?；贛AB的菌群對OTC毒性的耐受性因ARGs的高表達而增強。此外，更多的細胞外聚合物質(zhì)被分泌出來(lái)，以增強ammox顆粒對OTC毒性的耐受性，這被信號分子（3OC6-HSL）的大量釋放所促進(jìn)。此外，在OTC脅迫下，hdh和tetM的表達受到QS的調控，增強了基于MAB的菌群的耐受性。因此，沼氣團對OTC的耐受性主要歸因于增殖的ARG和活躍的QS。這項工作開(kāi)發(fā)了MAB在基于海水的廢水處理中的巨大潛力。

客戶(hù)單位：南開(kāi)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院

影響因子：14.224

組學(xué)方法：宏基因組

研究?jì)热荩罕狙芯空{查了微藻生長(cháng)對抗生素去除的影響以及藻類(lèi)-細菌顆粒污泥（ABGS）系統中抗生素耐藥基因（ARGs）/ ARGs宿主細菌的衰減。在四環(huán)素（TC）和磺胺嘧啶（SDZ）混合物（2-4 mg/L）的存在下，微藻可以在細菌顆粒污泥（BGS）上生長(cháng)，形成ABGS，葉綠素-a含量達到了7.68-8.13 mg/g-VSS。ABGS對TC和SDZ的去除率高達79.0%和94.0%，比BGS的去除率高4.3-5.0%。宏基因組分析表明，BGS中與TC/SDZ相關(guān)的ARG和移動(dòng)元件（MGEs）的相對豐度比ABGS中的高56.1%和22.1%。從顆粒中共檢測到26個(gè)ARG，它們被鑒定為與46個(gè)宿主細菌有關(guān)。26個(gè)ARG中的13個(gè)和46個(gè)宿主中的13個(gè)分別是和宿主共享的ARG。BGS中宿主細菌的總相對豐度比ABGS中的高30.8%。Scenedesmus和Chlorella是主要的微藻，可能會(huì )減少ARG宿主的多樣性?？偟膩?lái)說(shuō)，ABGS是一種有前途的生物技術(shù)，用于含抗生素的廢水處理。

客戶(hù)單位：江蘇科技大學(xué)

影響因子：11.889

組學(xué)方法：全長(cháng) 16S

研究?jì)热荩和ㄟ^(guò)在生物接觸氧化反應器中使用玄武巖纖維（BF）生物載體，成功處理了鋰電池漿液廢水。結果顯示在12小時(shí)的HRT和0-1mg/L的溶解氧（DO）下，COD（93.3±0.5 %）和總氮（77.4±1.0 %）明顯減少。改進(jìn)后的Stover-Kincannon模型表明，R-BF的總脫氮率為4.462 kg/m3/d，而Monod模型中的底物最大比反應速率（qmax）為0.323 mg-N/mgVSS/d。在生物巢內建立了穩定的內部環(huán)境。微生物分類(lèi)學(xué)分析顯示存在反硝化脫碳菌、異養硝化-好氧反硝化聯(lián)合菌、亞硝酸鹽氧化菌和氨氧化菌。功能分析顯示R-BF中與（有氧）化能異養、氮呼吸、硝酸鹽還原、亞硝酸鹽呼吸/反硝化和硝酸鹽相關(guān)的變化。該研究提出了一種在低C/N條件下實(shí)現鋰漿廢水處理的反硝化的新方法。

客戶(hù)單位：南京農業(yè)大學(xué)

影響因子：10.753

組學(xué)方法：16S V3-V4，LC-MS

研究?jì)热荩何⑺芰希∕Ps）在生物體中的廣泛存在和積累已使它們被認為是一個(gè)重大的全球生態(tài)問(wèn)題。有很多關(guān)于MP如何影響水生物種的生理和行為的數據，但MPs對家禽的影響知之甚少。因此，本研究旨在探討MPs暴露對于雞健康的不良影響和機制。結果表明，MPs暴露會(huì )降低雞的生長(cháng)性能和抗氧化能力，損害雞的腸、肝、腎和脾臟。此外，暴露于MPs的雞的腸道微生物群顯示出α多樣性的顯著(zhù)降低，伴隨著(zhù)分類(lèi)組成的顯著(zhù)變化。微生物分類(lèi)學(xué)研究表明，接觸MPs導致11個(gè)屬相對比例顯著(zhù)增加，3個(gè)門(mén)和52個(gè)屬相對比例明顯下降。在減少的細菌類(lèi)群中，有11個(gè)屬甚至在暴露于MPs的雞的腸道微生物群中無(wú)法檢測到。 代謝組學(xué)分析表明，鑒定出2561種（1190種上調，1371種下調）差異代謝產(chǎn)物，主要參與5種代謝途徑，包括D-氨基酸代謝、ABC轉運蛋白、維生素消化吸收、礦物質(zhì)吸收和組氨酸新陳代謝。綜上所述，這項研究表明，MPs暴露通過(guò)擾亂腸道微生物穩態(tài)和腸道代謝，導致雞的不良健康。這項研究還為世界各地的環(huán)境機構提供了動(dòng)力，以規范塑料制品的應用和處置，并減少環(huán)境污染。

客戶(hù)單位：中國科學(xué)院南海海洋研究所

影響因子：9.043

組學(xué)方法：細菌全長(cháng) 16S，古菌全長(cháng)16S

研究?jì)热荩荷詈＠淙怯闪黧w攜帶的碳氫化合物維持生產(chǎn)力的生態(tài)系統之一。一旦流體停止，繁榮的自養群落就會(huì )消亡，被稱(chēng)為絕跡冷泉。但異養生物群甚至可以存活數千年。原核生物在活躍冷泉中的關(guān)鍵作用已明確，但迄今為止人們對它們在絕跡冷泉中的功能知之甚少。此研究闡明了南海海馬冷泉已絕跡冷泉地點(diǎn)沉積物原核生物的多樣性、分類(lèi)特異性、種間相關(guān)性和代謝特征。與活躍冷泉相比，已絕跡冷泉的古菌α多樣性顯著(zhù)增加，而細菌的α多樣性保持不變。然而，基于加權層面，古菌組成在活躍或非活躍位點(diǎn)的絕跡冷泉處沒(méi)有顯著(zhù)差異，而細菌組成表現出顯著(zhù)差異。古菌和細菌的分布在已絕跡的冷泉中表現出明顯的特異性，表明了這里獨特的生命特征。原核生物可能在無(wú)機碳、硫和氮的循環(huán)中以化學(xué)自養方式生活，或在碳氫化合物的循環(huán)中以化學(xué)有機體營(yíng)養的方式生活。值得注意的是，許多已絕跡的冷泉特定物種和網(wǎng)絡(luò )的關(guān)鍵譜系被歸類(lèi)為變形桿菌。關(guān)于該分支的功能多樣性和代謝靈活性，變形桿菌被認為整合了地球化學(xué)循環(huán)，并在絕跡冷泉微生物組的能量和資源補充中發(fā)揮關(guān)鍵作用?？偟膩?lái)說(shuō)，研究結果揭示了已絕跡冷泉中的微生物生態(tài)學(xué)和功能多樣性，為流體停止后的生物地球化學(xué)循環(huán)提供了新的理解。