首頁 > 資訊 > 科技 > 正文

基于大數(shù)據(jù)繪制全球微生物組轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò) 發(fā)表于《美國微生物學(xué)會會刊》上

2021-08-11 15:53:13來源：科技日報

在自然界的各種生態(tài)系統(tǒng)中

，微生物以群落即微生物組的形式廣泛存在并相互作用，從而深刻地塑造著地球生物圈的功能

。記者8月8日從中國科學(xué)院青島能源所獲悉

，該所單細(xì)胞中心提出了一種基于大數(shù)據(jù)搜索的理論模型

，通過建立一個全球性的微生物組相互轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)，從多個尺度探索不同生態(tài)系統(tǒng)之間菌群的內(nèi)在關(guān)聯(lián)與演化規(guī)律

。相關(guān)成果近日發(fā)表于《美國微生物學(xué)會會刊》上

。

人類和哺乳動物的演化歷程，可通過各種地質(zhì)年代遺留下來的化石及其中蘊(yùn)含的古DNA來揭示

。但是在漫長的時光旅程中

，各種生態(tài)系統(tǒng)中菌群演化與互作的痕跡往往已湮滅殆盡。

為從全球尺度上重現(xiàn)與理解微生物組間的演化途徑和互作過程

，中國科學(xué)院青島能源所荊功超和青島大學(xué)張玉鳳等組成的研究小組提出一個理論模型：微生物組可通過改變其內(nèi)諸多物種的組合和數(shù)量比例等方式相互轉(zhuǎn)化，以適應(yīng)各種生存環(huán)境與選擇壓力

。因此

，微生物組的演化與互作等關(guān)系，能基于其結(jié)構(gòu)相似性進(jìn)行推測

。

基于這個模型

，研究人員運(yùn)用前期開發(fā)的微生物組搜索引擎(MSE)，基于微生物組結(jié)構(gòu)的相似性高低

，構(gòu)建了首個全球性“微生物組相互轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)(MTN)”

。該全局性網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)包含177022例菌群樣本、113億條16SrRNA序列

，來自于從人體各個部位到各種生境的20大類生態(tài)系統(tǒng)

。

有趣的是，與現(xiàn)實(shí)中社會人際網(wǎng)絡(luò)等相似

，MTN也是一種無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)

。此類網(wǎng)絡(luò)的典型特征是，大部分節(jié)點(diǎn)只和很少節(jié)點(diǎn)連接

，而有極少的節(jié)點(diǎn)卻與非常多的節(jié)點(diǎn)連接

。這種“樞紐”節(jié)點(diǎn)的存在，使得此類網(wǎng)絡(luò)對意外故障有強(qiáng)大的承受能力

，但面對協(xié)同性攻擊時則顯得脆弱

。因此，MTN的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特性

，為目前地球上微生物組的多樣性成因與意義提供了一個全新的理論視角與原理詮釋

。

令人意外的是

，在MTN中，雖然微生物組的結(jié)構(gòu)與其各自迥異的生態(tài)系統(tǒng)有著顯著的關(guān)聯(lián)性

，但每個菌群與任一其他菌群之間平均只相距“七”步

，也就是，通過6個“親戚”

，便可實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化

。因此，微生物組在全球范圍上具有其內(nèi)在的同源性

。這一發(fā)現(xiàn)

，對于重構(gòu)歷史上曾經(jīng)存在過的微生物組或設(shè)計全新的菌群，具有指導(dǎo)意義

。

研究人員還基于MTN繪制出了全球尺度

、單個菌群精度的“微生物組相互轉(zhuǎn)化路線圖”，從而刻畫了在不同生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部與之間

，每個微生物組最可能的演化途徑和互作過程

。例如，該路線圖表明

，海洋最有可能與靠近海岸的魚類等非哺乳動物交換菌群成分

，而沙土和淡水則是植物和人體與自然界進(jìn)行菌群交換的“門戶”。因此

，這一路線圖將成為研究微生態(tài)系統(tǒng)間互作機(jī)制的新工具

。

隨著全球環(huán)境的變化和人類文明的進(jìn)程，每天有無數(shù)菌群從地球上消失

，同時也有無數(shù)的菌群浮現(xiàn)出來

。得益于其長期的菌群數(shù)據(jù)積累和高效的計算比對能力，MSE能夠于數(shù)小時內(nèi)

、在一臺個人計算機(jī)上

，針對新出現(xiàn)的菌群數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行MTN的全局更新。因此

，運(yùn)用MSE

，研究人員將持續(xù)拓展與更新MTN，并開發(fā)多尺度全方位的可視化系統(tǒng)

，從而為微生物組的起源

、演化與互作研究提供基于大數(shù)據(jù)的理論模型和計算工具。

責(zé)任編輯：孫知兵

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù) 搜索引擎微生物組轉(zhuǎn)化

免責(zé)聲明：本文僅代表作者個人觀點(diǎn)

，與太平洋財富網(wǎng)無關(guān)

。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí)，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容

、文字的真實(shí)性

、完整性

、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考

，并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容

。
如有問題，請聯(lián)系我們

！

基于大數(shù)據(jù)繪制全球微生物組轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò) 發(fā)表2021-08-11
擁抱變化創(chuàng)新賦能共贏未來 2022北京墻2021-08-11
基于氮化硼的新型原子傳感器研發(fā)成功相關(guān)2021-08-11
我國發(fā)現(xiàn)罕見月牙形隕石坑從隕石坑探尋星2021-08-11
稀土超分子感光變色鏡片試制成功達(dá)到保護(hù)2021-08-11
我國科學(xué)家展示實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔佑嬎阈路椒?發(fā)2021-08-11
恒慧融：理財投資“四不”原則2021-08-11
恒易貸：如何做合格的投資者2021-08-11
把握新IT機(jī)遇發(fā)力盈利性增長的最后一公里2021-08-11
體檢成直播流量爭奪新抓手
，善診憑公立醫(yī)院2021-08-11
獨(dú)家解析全球最大規(guī)模北斗地基增強(qiáng)站網(wǎng)——2021-08-11
擁抱變化創(chuàng)新賦能共贏未來 2022北京墻2021-08-11
擁抱變化創(chuàng)新賦能共贏未來 2022北京墻2021-08-11
艾瑞2021金瑞獎出爐，慧策榮膺“最佳成長力2021-08-11
桃李面包(603866.SH)跌逾4% 最新市值307億元2021-08-11
百年人壽漯河中支積極開展 “7.8全國保險2021-08-11
埋下一顆愛牙的種子
，讓純真笑容在4000米之2021-08-11
太太樂可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略全面升級打造行業(yè)“2021-08-11
力勁科技(0558.HK)再漲4% 最新總市值293億港元2021-08-11
中金：料小米(1810.HK)年度盈利大增智慧2021-08-11
港股“三桶油”盤中明顯走高國際油價出現(xiàn)2021-08-11
麥格理：維持統(tǒng)一(0220.HK)中性評級下調(diào)2021-08-11
遠(yuǎn)大醫(yī)藥(00512.HK)升6% 大幅成交1.14億港元2021-08-11
中國中藥(0570.HK)午后復(fù)牌大跌超8% 總市2021-08-11
七夕秒殺爆款
，請來掌上生活A(yù)pp2021-08-11
瑞銀：重申中國電信(0728.HK)買入評級期2021-08-11
中國光大水務(wù)(1857.HK)午后大漲逾13% 總市2021-08-11
摩通：降福萊特玻璃(6865.HK)評級至中性 2021-08-11
疫苗股大跌中國生物制藥則跌1%2021-08-11
稀土永磁板塊持續(xù)拉升大洋電機(jī)、寧波韻升2021-08-11

精彩推薦

、寧波韻升漲停">稀土永磁板塊持續(xù)拉升大洋電機(jī)

、寧波...

花旗：維持越秀房托(0405.HK)中性評級 ...

聯(lián)想集團(tuán)(0992.HK)午后拉升漲超9% 最新...

花旗：冠君(2778.HK)目標(biāo)價下調(diào)至3.53港...

閱讀排行

基于氮化硼的新型原子傳感器研發(fā)成功相關(guān)成果發(fā)表在《自然通訊》雜志上
上一篇2021-08-11 15:52:17

關(guān)于我們　-　聯(lián)系方式　-　版權(quán)聲明　-　招聘信息　-　友鏈交換　-　網(wǎng)站統(tǒng)計

太平洋財富主辦版權(quán)所有：太平洋財富網(wǎng)

?中國互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報中心

未經(jīng)過本站允許請勿將本站內(nèi)容傳播或復(fù)制業(yè)務(wù)QQ：3 31 986 683

五月婷婷操大逼,我和岳坶一起看片,久久精品无码一区二区三区,好硬好大我还要好爽视频,日本99热爱精品,日韩美女乱婬试看视频网站 ,寡妇下面水多好紧视频 ,亚洲AⅤ一区二区三区,色www亚洲国产张柏芝,亚洲av无码男人的天堂无广告,精品久久久久久久免费自慰,久久精品国产大片免费观看,AV影片影音先锋一本大道香蕉,香蕉97超级碰碰碰免费公开 ,啊轻点好爽在线观看,亚洲视频欧美不卡,久久精品国产99久

基于大數(shù)據(jù)繪制全球微生物組轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò) 發(fā)表于《美國微生物學(xué)會會刊》上

精彩推薦

桃李面包(603866.SH)跌逾4% 最新市值307億元

閱讀排行

推薦閱讀