英文标题：Longitudinal, Multi-Platform Metagenomics Yields a High-Quality Genomic Catalog and Guides an In Vitro Model for Cheese Communities

中文标题：纵向、多平台宏基因组产生高质量基因组集，并构建奶酪群落离体培养模型

发表期刊：mSystems

影响因子：6.4

发表时间：2023年1月9日

作者及单位：Christina C. Saak，加利福尼亚大学圣迭戈分校

1. 基于扩增子方法的群落演替展示

基于主成分分析表明，不同奶酪在最早的采样时间点高度相似，但在整个陈化过程中沿着可重复的轨迹发生分化，变形菌门迅速接管并主导了初期以厚壁菌门为主的细菌群落，真菌在整个成熟过程中均以酵母菌为主，随着时间推移Hypocreales在奶酪A和C的群落中可重复建立。

2. 基于三代宏基因组的分类学分析

三种奶酪都以细菌为主，真菌仅占一小部分，在成熟结束时更加明显。与扩增子测序一致，基于三代宏基因组的分类学揭示了所有三种奶酪之间共享/特有的属，如Psychrobacter（三种奶酪共有）/ Alcaligenes（奶酪C特有）。

3. MAG结果分析

在奶酪A中，17个高质量MAG中有12个是单contig且成环的，有1个是特有的。奶酪C中，37个高质量MAG中有19个是单contig且环状的，24个是特有的。对于奶酪B，11个高质量的MAG中有4个是单contig且环状的，27个高质量基因组（含16个分离株基因组）中8个是特有的。

4. 病毒、质粒与宿主的关联

对于奶酪A、B、C，分别有7、1和11个MGE与多个MAG相关，绝大多数MGEs在初始分箱中没有与推定的宿主相关联。一种MGE（质粒s673.ctg001008l_6，标*），在两个不同的时间点与来自奶酪A的两个不同MAG相关，推测是HGT事件。

5. Psychrobacter泛基因组分析

鉴定得到1405个核心基因，基于单拷贝核心基因的系统发育树发现存在按环境进行聚类，说明Psychrobacter属可能有环境特异性基因集。相较于其他环境，奶酪来源的基因富集在Fe获取、VI型分泌系统等相关基因。

针对来自奶酪B的8个基因组进行泛基因组分析，得到每个基因组特有一组“Cloud”基因簇、在2-7个基因组中含有的“Shell”基因簇、8个基因组共有的“Core”基因簇。氨基酸代谢和翻译等中枢代谢过程在Core基因簇中最为普遍，而Cloud组富含防御机制和可移动元件（噬菌体和转座子）相关基因。

6. 离体群落重建

选择16株单菌进行离体群落构建，第7、21天的宏基因组分析表明CCS169在第7天丰度最高，CCS164相对丰度在第21天增加。同时重建缺乏G. geotrichum的群落，发现G. geotrichum的去除有利于放线菌的生长，而不是变形菌。缺乏放线菌的群落中Psychrobacter依然占主导地位，且增加到了93-95%。

本研究展示了配对的宏基因组数据和离体培养系统，可以用作研究奶酪微生物组内部动态及相关功能的假设平台。

参考文献：

Saak CC, et al., Longitudinal, Multi-Platform Metagenomics Yields a High-Quality Genomic Catalog and Guides an In Vitro Model for Cheese Communities. mSystems. 2023.