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Cell：长读长测序组装肠菌完整基因组，深度解析儿童营养不良

时间：2025-09-10 来源：热心肠研究院 作者：热心肠小伙伴们 浏览次数：1123

Cell

[IF:42.5]

Culture-independent meta-pangenomics enabled by long-read metagenomics reveals associations with pediatric undernutrition

主要作者： Jeremiah J. Minich，Mark J. Manary，Todd P. Michael
Article10.1016/j.cell.2025.08.0202025-09-09
研究设计与数据：本研究对马拉维幼儿进行为期11个月的纵向粪便宏基因组分析，系统比较了长读长测序PacBio（PB）、Oxford Nanopore（ONT）与短读长Illumina（ILMN）技术在恢复完整宏基因组组装基因组（cMAGs）方面的效能，共获得986个cMAGs，其中839个为环状、74个为潜在新物种。
技术平台比较：研究证实长读长测序生成完整基因组的效率远超短读长，其cMAGs产出率高出44至64倍，其中PB平台在组装准确性、完整度和成本效益上综合表现最佳。
核心关联发现：儿童线性生长迟缓与“常驻”肠道微生物随时间的基因组不稳定性直接相关，即生长改善儿童的微生物基因组更稳定，而生长迟滞儿童的微生物基因组更不稳定（平均核苷酸一致性（ANI）随时间的下降幅度更大）。
关键菌属与基因：泛基因组与微生物全基因组关联研究（mGWAS）识别出多个与生长相关的菌属，其中双歧杆菌属、巨球菌属、粪杆菌属和普雷沃菌属的特定基因变异与儿童年龄别身长Z评分（LAZ）改善或母乳喂养状态显著关联；发现89个与良好生长相关基因，其中包括脂多糖修饰相关的arnC。
病毒整合线索：粪杆菌属中噬菌体整合事件在LAZ上升的儿童中更频繁，提示病毒-细菌相互作用及菌株进化可能参与生长差异。
数据库与应用：把本研究产生的986个cMAGs引入到公共数据库GTDB后，能显著提升物种分类与下游分析分辨率，为微生物组研究提供了高质量参考。


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