Nature:功能微生物组研究典范—采用甘露糖苷选择性抑制尿路致病性大肠杆菌...
欢迎点击「宏基因组」关注我们!专业干货每日推送!
《Selective depletion of uropathogenic E. coli from the gut by a FimH antagonist 》是Jeffery I. Gordon组2017年6月22日Nature上发表的新作品。
Jeffery Gordon组来自于美国圣路易斯的华盛顿大学医学院。要説它有多牛,那一定是准诺奖级别的人物。要説他的研究有多前沿,他们团队一年可以把CNS发个遍。
这么牛的人,如果是本领域专业人士就必须知道,他的文章历史达20年之久,够我读上半年。因为此的文章在本公众号会自成一个系列,精读学习。关于Gordon组的详细介绍,自己多看看Gordon的实验室主页吧:https://gordonlab.wustl.edu/
读此组研究方向,定可把握微生物组的最前沿。
摘要
背景:每年有150万人由尿路致病性(致肾盂肾炎)大肠杆菌(UPEC)引起尿路感染(UTIs)。虽然抗生素治疗很有效,但30-50%的病人会复发UTIs。而且近年来连续抗生素(碳青霉烯类、粘菌素)的使用,也使UPEC产生了多种抗药性。UPEC在肠道里定殖,可通过粪便传播,可定殖在尿路周围或阴道,并通过尿道传染致尿路,引起UTIs。
UPEC分离菌株编码16种不同的伴侣引导途径菌毛蛋白,每种不同的菌毛类型可使细菌定殖在一种宿主或环境;例如:1类菌毛——黏附素FimH结合膀胱表面的甘露糖,介导UPEC在膀胱中的定殖。然而,UPEC在肠道中定殖的机制还知之甚少。
结果:小鼠模型中发现,F17样菌毛及1类菌毛促进UPEC在肠道中定殖,前者与肠道致病菌的菌毛类型相似,表示特异地结合结肠内窝表皮细胞。进化基因组和结构分析F17样菌毛序列表明与肠内致病菌非常相近,但只在肠道外的致病性大肠杆菌中存在。此外, 利用M4284(一种高亲和力的抑制性甘露糖苷)靶向FimH,可减少UPEC菌株在肠道定殖的种类(遗传多样性),同时可治疗尿路感染,并且不影响肠道菌群结构。甘露糖苷可选择性抑制UPEC在肠道内的定殖,显著的减少UTI的发生率和复发率。
图1. I型F17样菌毛促进UPEC在肠内定殖
a-k, C3H/HeN基因型小鼠用链霉素预处理,共发生或接连定殖野生型UTI89(k)和/或突变体(a. yfc, b. yeh, c. yad, d. pap, e. sfa, f. yqi, g. mat, h. fim, i. ucl, j. fim & ucl)。
l, m, 纯化粘附外源凝集素结构域FimH和UclD,并测试与小鼠结肠结合;切片采用Hoechst(蓝)染色,和粘液相关糖蛋白Muc2(绿)抗体。
n, UclD与五种常见单糖不结合。
图2. UcLD结构
a. UcLD, F17G和两者重合结构比较;
b. 比较两者表面的残基和静电表面潜能;
c. 序列比较两者的结构区域。
图3. 甘露糖苷可以减少UPEC,并治疗UTI。
a. 口服M4284后在粪便中浓度随时间变化;
b. C3H/HeN基因型小鼠定殖UTI89,给予3个单位的的M4284;
c/d. UT189粪便和肠内的水平;
e. UT189接种于小鼠过程;
f, g. 检测实验和对照组的菌浓度;
图4. 甘露糖苷在不同遗传背景下特异靶向UPEC,而对微生物群影响很小
a, 比较不同组微生物组Unweighted Unifrac 距离;
b-f, 小鼠喂不同UPEC菌株,并甘露糖苷治疗观察效果;
g, h, 评估甘露糖苷靶向能力。
文章的主体思路
发现菌毛是致病菌肠道定殖的决定因素;
对菌毛的结构研究,用于筛选靶向药物(一般采用分子动力学模拟,再确定候选小分子进行实验筛选);
对筛选到的阳性化合物进行详细药理、毒理和药价评价;
扩大遗传背景,研究药物的是否有副作用,主要关注是否对目标菌有特异性,对菌群整体有无影响。
Nature的文章附录还有无数的图表,工作量大的惊人,即使非常有基础的实验室重复上述实验也不是一年半载可以完成的。
总结
大牛的文章,围绕着大科学问题展开,文章中很少关注技术分析和结果的多角度解读,而是更高层面的思考和科学问题的逐层解答。
看看一般10分左右的文章(如Microbiome中的文章,大部分工作量就是Nature中的一个图),就知道和他们的差距了。There is still a long way.
Reference
Selective depletion of uropathogenic E. coli from the gut by a FimH antagonist DOI: 10.1038/nature22972
Nature:在肠道中选择性清除致病大肠杆菌(重磅)http://www.xunludkp.com/papers/read/1058090408?kf=mobile.search
https://gordonlab.wustl.edu/
猜你喜欢
10000+:菌群分析 宝宝与猫狗 梅毒狂想曲 提DNA发Nature Cell专刊 肠道指挥大脑
系列教程:微生物组入门 Biostar 微生物组 宏基因组
专业技能:学术图表 高分文章 生信宝典 不可或缺的人
一文读懂:宏基因组 寄生虫益处 进化树
必备技能:提问 搜索 Endnote
文献阅读 热心肠 SemanticScholar Geenmedical
扩增子分析:图表解读 分析流程 统计绘图
16S功能预测 PICRUSt FAPROTAX Bugbase Tax4Fun
在线工具:16S预测培养基 生信绘图
科研经验:云笔记 云协作 公众号
编程模板: Shell R Perl
生物科普: 肠道细菌 人体上的生命 生命大跃进 细胞暗战 人体奥秘
写在后面
为鼓励读者交流、快速解决科研困难,我们建立了“宏基因组”专业讨论群,目前己有国内外5000+ 一线科研人员加入。参与讨论,获得专业解答,欢迎分享此文至朋友圈,并扫码加主编好友带你入群,务必备注“姓名-单位-研究方向-职称/年级”。PI请明示身份,另有海内外微生物相关PI群供大佬合作交流。技术问题寻求帮助,首先阅读《如何优雅的提问》学习解决问题思路,仍末解决群内讨论,问题不私聊,帮助同行。
学习16S扩增子、宏基因组科研思路和分析实战,关注“宏基因组”
点击阅读原文,跳转最新文章目录阅读
Nature:功能微生物组研究典范—采用甘露糖苷选择性抑制尿路致病性大肠杆菌...相关推荐
- Nature:功能微生物组研究典范—采用甘露糖苷选择性抑制尿路致病性大肠杆菌(Gordon组作品)...
欢迎点击「宏基因组」关注我们!专业干货每日推送! <Selective depletion of uropathogenic E. coli from the gut by a FimH ant ...
- Nature:Gordon组采用甘露糖苷选择性抑制尿路致病性大肠杆菌
欢迎点击「宏基因组」关注我们!专业干货每日推送! <Selective depletion of uropathogenic E. coli from the gut by a FimH ant ...
- Nature:采用甘露糖苷选择性抑制尿路致病性大肠杆菌
欢迎点击「宏基因组」关注我们!专业干货每日推送! <Selective depletion of uropathogenic E. coli from the gut by a FimH ant ...
- 微生物组文献1采用FimH拮抗物选择性抑制尿路致病性大肠杆菌
采用FimH拮抗物选择性抑制尿路致病性大肠杆菌 本是Jeffery I. Gordon组2017年6月22日上线的新作品. Jeffery Gordon组来自于美国圣路易斯的华盛顿大学医学院.要説它有 ...
- Nature Protocols | 密歇根州立大学何胜阳/Tiedje团队建立拟南芥微生物组研究的标准化生长体系!...
多细胞生物体与栖息在其身体各部位的各种微生物群落不断接触.这些微生物统称为微生物群,在宿主的健康和疾病中发挥着关键作用(Nature Microbiology | 微生物组创新,实现可持续发展的未来! ...
- MPB:北大口腔陈峰、陈智滨等-口腔微生物组研究主要取样部位及方法
为进一步提高<微生物组实验手册>稿件质量,本项目新增大众评审环节.文章在通过同行评审后,采用公众号推送方式分享全文,任何人均可在线提交修改意见.公众号格式显示略有问题,建议电脑端点击文末阅 ...
- BBI综述:在微生物组研究中使用宏转录组
在微生物组研究中使用宏转录组 Use of Metatranscriptomics in Microbiome Research https://doi.org/10.4137/BBI.S34610 ...
- 342.基于高通量技术的微生物组研究实验设计
基于高通量技术的微生物组研究实验设计 --微生物组研究,从方案设计到写作套路(二) 作者:王晓雯 凌波微课 版本1.0.2,更新日期:2020年9月22日 好文章离不开好设计 研究第一步就是要结合自己 ...
- BBI:Eran Elinav组综述在微生物组研究中使用宏转录组
在微生物组研究中使用宏转录组 Use of Metatranscriptomics in Microbiome Research https://doi.org/10.4137/BBI.S34610 ...
最新文章
- 性能优化实战|使用eBPF代替iptables优化服务网格数据面性能
- Angular self study 5 - remove ng-app
- SSM项目调用Dao层查询方法传入正确参数但查不到数据
- Spring框架 注解
- HDU 1024 Max Sum Plus Plus
- 后端传到前端的字符串如何在pre标签中实现换行
- SHELL判断文件是否包含某个字串
- 用HTML+css制作一个简单的三级导航
- Linux(六)NFS(network file system)服务器实验
- 鸿蒙系统是怎样一种系统,鸿蒙系统pc版怎么安装 鸿蒙系统pc版安装教程
- sql server关系代数练习--进阶
- 让Unicode字符集少添麻烦
- javacv+远程视频直播+音视频录制+视频抓取
- 高等流体力学复习04
- 如何在编译时判断是否支持SSE/SSE2/AVX/AVX2/AVX-512
- 本科去向选择之一——工作
- CTF竞赛技术 - CRYPTO从入门到放弃
- mysql:mysql版本
- 【HTML5 Canvas游戏开发】笔记(一) 概述和基础讲解
- 【电机/基础知识】电机介绍和数学模型
热门文章
- 35岁不是程序员的坎儿,看不清楚这件事才是!
- 图解Redis事务机制
- 关于MySQL线程池,这也许是目前最全面的实用帖!
- Kafka核心设计与实践原理总结:进阶篇
- PTA—输出全排列 (20分) 递归回溯思想
- php登录失败后,php – X尝试失败后阻止登录
- crm开源系统 tp框架_thinkphp6学习教程与源码 tp6开源CMS系统源码研究
- 阿里云LinkIOTEdge物理边缘计算流程
- win定时关机_如何将电脑设置为定时关机?
- CVM2021| PCT: Point cloud transformer(分类+分割任务SOTA)