软件解决方案，使快速和简单的分析环境微生物

位于不来梅的马克斯·普朗克海洋微生物研究所的研究人员正在开发一种用户友好的方法，从原始宏基因组数据中重建和分析SSU rRNA。

首先是背景:微生物学家传统上使用小亚单位核糖体RNA或短SSU rRNA基因来确定他们正在处理的生物体。这种标记基因可以识别几乎任何生物，无论是细菌还是动物，从而将其分配到生命树中的位置。

一旦知道了生物在生命树中的位置，就可以设计特定的DNA探针，通过一种称为FISH(荧光原位杂交)的方法使生物可见。FISH有许多应用，例如对细胞进行分类，或在显微镜下记录它们的形态或空间位置。这种方法——从DNA到基因再到树，再到探针到图像——被称为“全周期rRNA方法”。为了使SSU rRNA可测量，通常用聚合酶链式反应(PCR)对其进行扩增。

然而，今天，PCR正日益被所谓的宏基因组学所取代，后者记录栖息地中所有基因的整体。快速的方法进步现在允许快速和有效地生产大量的这种宏基因组数据。该分析使用明显较短的DNA序列片段(比SSU基因短得多)进行，然后费力地组装并放置到所谓的宏基因组组装基因组(MAGs)中。短基因片段不提供完整的SSU rRNA，即使在许多组合和mag中，我们也没有发现这个重要的标记基因。这使得在宏基因组中分子识别生物体，将它们与现有的数据库进行比较，甚至用FISH对它们进行具体的可视化都变得困难。

phyloFlash提供了补救措施

位于不来梅的马克斯·普朗克海洋微生物研究所的研究人员现在提出了一种缩小这一差距的方法，并使从原始宏基因组数据中重建和分析SSU rRNA成为可能。“这款名为phyloFlash的软件可通过GitHub免费获得，它将全周期rRNA方法与宏基因组分析相结合，用于鉴定和可视化非培养微生物;这两种技术都在不莱梅的马克斯·普朗克海洋微生物研究所得到了很好的建立，”主要开发这种方法的哈拉尔德·格鲁伯-沃迪卡解释说。

“phyloFlash包括所有必要的步骤，从必要的基因组数据库的准备(在本例中是SILVA)，数据提取和分类，通过组装，到SSU rRNA序列和mag的连接”。此外，该软件非常用户友好，安装和应用在很大程度上是自动化的。

特别适合简单的社区bet188真人

Gruber-Vodicka和他的同事Brandon Seah——他们是该出版物的共同第一作者，现在在mSystems杂志上发表了phyloFlash——来自共生研究。他们在这bet188真人一研究领域所处理的群落相对简单:通常一个宿主生物与一个或几个微生物共生体生活在一起。这样的社区bet188真人特别适合用phyloFlash进行分析。Gruber-Vodicka说:“例如，我们对深海贻贝Bathymodiolus进行了大量研究，它是几种细菌转租者的家园。”“在这个经过充分研究的社区的帮助下，我们能够测试phyloFlash是否以及如何可靠地工作”。事实上，新软件可靠地识别了贻贝及其各种共生体。

Niko Leisch也是马克斯普朗克海洋微生物研究所的一名共生研究员，他在小型海洋蛔虫上测试了phyloFlash。对各种这样的线虫的分析表明，这些不起眼的蠕虫中的一些物种可能与共生体有关。Gruber-Vodicka指出:“这些令人兴奋的景象凸显了我们简单快速方法的巨大潜力。”

开源和通用

phyloFlash是一款开源软件。大量的文档和非常活跃的社区确保了它的持续测试和进一步的开发。Gruber-Vodicka强调:“phyloFlash当然不仅仅是微生物学家感兴趣。”“现在，来自不同研究领域的许多科学家都在使用我们的软件。简单的安装在这方面肯定是有帮助的，因为它降低了使用的门槛。”这种易于访问和互动的特性对Brandon Seah来说也特别重要，他现在在马克斯普朗克发育生物学研究所工作:“对我来说，关于这个项目最满意的事情是看到其他人使用我们的软件来推动他们自己的研究，”Seah说。

从一开始，我们就根据用户的反馈来增加功能和开发软件。这些用户不仅是大厅里的同事，也有来自世界另一边的人，他们尝试过并在网上与我们取得了联系。它强调了开源对软件开发和科学都更有生产力和益处。”

参考
Gruber-Vodicka HR, Seah BKB, Pruesse E. phyloFlash:快速小亚基rRNA分析和宏基因组的靶向组装。mSystems。2020; 5(5)。doi:10.1128 / mSystems.00920-20

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