宏基因組與宏轉錄的結合的新分析工具

於12月16日發表在 BioMed Central 旗下旗艦期刊Genome Biology（IF：11.313）上一篇由盧森堡大學 Paul Wilmes 撰寫的方法學文章——首次將宏基因組方法與宏轉錄組方法合并，為廣大初涉微生物組研究，又苦於現有軟體技術艱澀難懂不兼容的用戶提供一種新方法。（論文信息見文末）

來源 BioMedcentral

一篇涅槃重生的稿件

Genome Biology刊登的原創論文主要分 Research, Method, Software 三種，對Method類型，一直以來7位編輯嚴格秉承多方法多數據比較的高門檻。這篇稿件今年2月第一稿就因為沒有與現有的微生物組學方法比較而被拒稿，雖然作者辯解目前並沒有宏基因組和宏轉錄組一體的方法可以比較，編輯仍然要求作者進行充分、分段比較，足以顯示IMP方法優越性才能送審。修回稿選擇了MOCAT 和 MetAMOS 兩種比較常用的宏基因組方法，下一步編輯的工作就是請行業內專家仔細考量方法的實用性和準確性。鑒於審稿人對這一方法用戶體驗的評價很高，審稿編輯們決定向廣大中國讀者用微信平台推薦這一方法。

論文解讀

繼世界多個國家包括美國日本參與啟動的「人類微生物組計劃」，中國的一個微生物組學焦點是剛剛過去的12月初微生物及臨床專家們在北京、廣東的會議討論「中國微生物組計劃」「國際微生物組健康科技論壇」， 30家三甲醫院參加「微生物組健康研究聯盟」啟動「世界華人微生物組計劃」。微生物組目前在世界範圍內備受青睞的主要原因還是微生物憑藉其小而廣泛的分布，對人類疾病、環境巨大而普遍的影響日漸被人類所認識。

在背後推動微生物組學迅猛發展的還是低成本高通量基因測序技術的發展、計算和成像技術的改進，以及用於數據分析的生物信息學工具的革新等進展。隨著數據分析生物信息工具越來越普遍，我們欣喜地看到越來越多的免疫學家、神經生物學家和臨床醫生都參與到微生物組學研究中來。未來的微生物組學研究、微生物組學計劃並不僅僅是微生物學家的舞台。

但是新興交叉學科都會面臨的重大瓶頸之一就是跨學科人才之間的緊密合作，從事基因組學研究的人都有過這樣的經歷，合作剛開始的時候，生物信息學合作夥伴的話聽起來一知半解，思路和生物學或者醫學科班出身的同事們簡直「對牛彈琴」。許多研究項目在這樣的合作瓶頸面前止步不前。這也許也是中國目前微生物組研究團隊分散、成果偶發、效率落後於美國歐洲等西方研究團隊的原因之一。

宏基因組先前常用的技術有 MOCAT (發表於2012年PLoS One的宏基因組方法，Wellcome trust人類小腸宏基因組聯盟就使用了這個方法進行他們的研究)和 MetAMOS(Genome Biology於2013年刊登的宏基因組方法)，但兩個方法都需要與其他技術合并進行多組學研究，系統不一致存在可重複性差的情況。IMP的優點在於整合宏基因組和宏轉錄組40多個工具在同一個平台上，使用 docker engine 驅動以確保多系統的兼容性和可重複性。每一版的 IMP 會有固定頁面，用戶可以根據數據中的版本號選擇特定的 IMP 版本對其他實驗室的工作進行重分析和比較。對資深的生物信息學玩家，IMP 允許 Python 碼和 Shell(Bash)命令，根據自身研究需求不同可以量身定製「個性化 IMP」。這一新方法無疑為各層次用戶提供了一個重複性好同時又靈活便捷的工具，可以方便應用在某些僅用宏基因組學研究無法完成的課題，比如說找到微生物組中高轉錄活性的族群，它相較MOCAT和MetAMOS能提供更多目標基因，給後續其他組學（例如宏蛋白組學）研究提供更好的研究基礎。

【作者簡介】

Paul Wilmes 於2006年畢業於英國東英吉利大學（University of East Anglia）環境科學專業哲學博士學位，在博士就讀期間曾在德國 Max Plank 海洋微生物研究所進行研究。2009年，他從美國加州大學伯克利分校完成博士後研究後回到盧森堡家鄉從事微生物組學研究。目前他在盧森堡大學系統生物醫學中心擔任副教授，主要利用系統生物學方法研究微生物-宿主關係、種群遺傳與表徵以及分子微生物組學。

http://wwwfr.uni.lu/lcsb/people/paul_wilmes

http://microbiomecongress.com/conference-speakers/paul-wilmes/

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http://keyanquan.net/thesis/detail/393