宏病毒组研究大放异彩！| 凌恩生物1-5月高分宏病毒组文章大盘点
凌恩生物现已在宏组学、基因组、表观遗传以及蛋白代谢等多组学及联合分析领域积累了深厚经验，打造出成熟的科研服务平台，以优质售前方案和优秀售后服务助力客户在Nature、Science、PNAS、ISME和MIcrobiome等高端国际期刊上发表了大量文章。
伴随着组学技术的进步，越老越多的研究者将目光投向了与人类命运息息相关的病毒组研究。病毒宏基因组学能够检测病毒群落的DNA或RNA序列，了解病毒种类、多样性和适应性等信息，进而帮助人类更好地了解病毒种群结构，预测病毒传播趋势，提高抗病能力，降低感染风险，促进人类健康和经济发展。
基于宏组学的病毒组测序研究，未来有望成为病毒学领域的研究和诊断工具的重要组成部分，对于全球疾病控制和治疗有着重要的意义。
2023年截止至5月，凌恩生物助力客户发表高分宏病毒组文章多篇，样本类型包括土壤、水体、肠道粪便等，累计影响因子56.903分，平均影响因子9.484分。相关文章发表在Microbiome、Science of the Total Environment等著名期刊上。
接下来让我们一起回顾一下吧~
01、根际噬菌体群落对青枯病的土壤抑制作用
Rhizosphere phage communities drive soil suppressiveness to bacterial wilt disease
发表期刊：Microbiome
影响因子：16.837
作者单位：南京农业大学
噬菌体通过侵染宿主细菌可以调控细菌种群数量，驱动细菌群落多样性和组成的变化，进而影响生态系统功能。尽管土壤中噬菌体的丰度和多样性都很高，但其与土壤生物障碍发生的关系还鲜有研究。本文通过LorMe实验室采用自主研发的非破坏性根际土连续原位采集装置，对8个番茄样本进行5个时间段的采样，对样品进行病毒富集提取后进行宏基因组测序。实验结果表明，噬菌体群落具有丰富的功能多样性，能够共同抵御不同种病原菌的攻击，并可以通过适当管理提高土壤的抗菌性。这项研究表明，根际噬菌体群落是一种重要的生物制剂，可用于控制细菌性病害，并为利用生物防治控制病害提供了理论和实践基础。
图 健康和患病植物根茎层微生物组样本之间的噬菌体群落组成和多样性的比较
图 群落共同发生模型显示了健康和患病植物根瘤菌、细菌和噬菌体样本之间的相关性
02、宏病毒组揭示了浒苔绿潮对沿海环境中病毒群落结构和功能概况的影响
Virome reveals effect of Ulva prolifera green tide on the structural and functional profiles of virus communities in coastal environments
发表期刊：Science of the Total Environment
影响因子：10.753
作者单位：清华大学深圳研究生院
病毒广泛分布在海洋环境中，它们通过调节宿主的新陈代谢影响物质和能量的转化。本文旨在探索病毒在绿藻水华中的多样性和作用。实验对三个不同阶段（水华前、水华中和水华后）共采集了18个样本，通过宏基因组学分析研究了青岛沿海地区自然水华中病毒的多样性、丰度、生活方式和代谢潜力。结果表明，病毒丰富度、多样性和群落结构显著响应了水华形成过程中的变化，并在水华的不同阶段表现出显著的异质性。多种环境因素影响病毒群落的结构和丰度。网络分析显示，随着水华的发展，病毒群落之间的联系更加紧密。功能预测显示，病毒可能通过辅助代谢基因的代谢增强来影响微生物碳氢化合物和碳的生物降解，为了解水华对各自生态事件中的碳循环和病毒适应度的影响提供了新的思路。
图 分析病毒群落与环境参数之间的相关性
图 绿藻水华不同阶段的病毒群落的功能概况
03、从亲本到后代猪的肠道病毒组特征的纵向研究
Longitudinal Investigation of Enteric Virome Signatures from Parental-Generation to Offspring Pigs
发表期刊：Microbiology Spectrum
影响因子：9.043
作者单位：华中农业大学动物科技学院
迄今为止，对猪肠道微生物组的研究几乎只集中在细菌方面，关注的是对猪肠道病毒组不同年龄阶段的全面纵向研究。文章收集36头亲代猪（18 头种猪 [杜洛克] 和 18 头怀孕/哺乳母猪 [长白]）的54份粪便样本和18头后代猪在哺乳期（第3天）、保育期（第26、35和49天）、生长期（第120天）和育成期（第180天）的108份粪便样品，通过宏基因组测序表征不同生物分类水平的亲代和后代猪的肠道病毒组。研究表明，不同阶段相关的猪肠道病毒组可能由年龄和/或不同生长阶段的肠道生理学决定，肠道病毒可能通过丰富的糖苷水解酶控制碳水化合物分解。这些发现填补了猪肠道病毒组纵向模式的空白，为研究猪肠道病毒的功能奠定了基础。
图 猪肠道病毒群纵向变化的特征
图 热图显示由LEfSe算法识别的属一级的特征病毒
04、中国牛羊新发小核酸病毒的系统监测
Systematic Surveillance of an Emerging Picornavirus among Cattle and Sheep in China
发表期刊：Microbiology Spectrum
影响因子：6.706
作者单位：华中农业大学动物科技学院
新出现的病毒对人类和动物健康存在的持续威胁。Boosepivirus是一种被认为是胃肠道病原体的新型picornaviru。文章从多地共75个农场获得了603份牛腹泻临床样本，包括粪便、肛门拭子或肠道组织，另外采集了87份绵羊粪便样本进行宏病毒测序，与之前基因组测序数据进行对比研究。研究发现NX20-1与日本分离株Bo-12-38/2009/JPN亲缘关系较近，属于Boosepivirus b型。此外，35份阳性样本还存在与其他腹泻病原体的混合感染。重要的是，Boosepivirus也在绵羊中流行，这表明Boosepivirus可以感染不同的家畜，说明Boosepivirus是一种潜在的腹泻病原体，但其致病性和致病机制有待进一步研究。
图 基于完整的基因组和多肽、P1、VP1和2C+3CD的氨基酸序列进行系统发育分析
图 BooV样品采集点的位置和系统发育分析
05、宏基因组测序鉴定健康和腹泻新生仔猪的特异性噬菌体特征
Metagenomic Sequencing Identified Specific Bacteriophage Signature Discriminating between Healthy and Diarrheal Neonatal Piglets
发表期刊：Nutrients
影响因子：6.706
作者单位：华中农业大学动物科技学院
新生儿腹泻是人类和猪最严重的疾病之一，会导致高死亡率和生长迟缓。本文主要关注肠道病毒组在新生儿腹泻中的作用。实验对38个健康仔猪和38个腹泻仔猪的粪便进行采样，通过宏基因组测序对粪便病毒群落进行了表征。结果发现，腹泻仔猪的病毒群落显示出更高的个体异质性和更高的肌病毒科丰度。通过预测确定的病毒基因组的细菌宿主，感染变形杆菌的噬菌体，特别是大肠杆菌，是新生儿腹泻仔猪的主要类群。与此相一致的是，大肠杆菌来源的抗生素抗性基因也在新生儿腹泻仔猪中富集。最后，作者建立了一个随机森林模型来准确区分新生儿腹泻仔猪和健康对照组，并确定了大肠杆菌属和李斯特菌属感染的噬菌体，包括psa和C5病毒，作为关键的生物标志物。文章提供了腹泻和健康新生仔猪的病毒群落和功能特征的第一手资料。这些发现扩展了我们对噬菌体、细菌和腹泻之间关系的理解，并可能促进预防和治疗新生儿腹泻的疗法的开发。
图 健康和腹泻仔猪的肠道病毒组的组成、多样性和结构
图 已确定的病毒基因组的系统发育树
06、口腔和粪便病毒组的分析检测出蛇类中多种新出现的病毒
The Analysis of Oral and Fecal Virome Detects Multiple Novel Emerging Viruses in Snakes
发表期刊：Transboundary and Emerging Diseases
影响因子：4.521
作者单位：宜宾学院农林与食品工程学院
野生动物被认为是新出现和重新出现的病毒的储库，以前研究报告中，蝙蝠和蜱虫携带可变的重要致病病毒，其中一些可能导致人类和牲畜的潜在疾病，而爬行动物携带的病毒却很少关注。研究首先对蛇的病毒组进行了分析，以建立对潜在的跨境新发疾病的有效监测。采集野生捕获的10条蛇（蝮蛇4条、地鼠蛇3条和狭腹蛇3条）的咽拭子和肛拭子样本进行宏病毒测序。因此，根据与现有病毒的序列相似性，文章在口腔样本中鉴定了腺病毒科、环状病毒科、逆转录病毒科和细小病毒科。在粪便样本中也检出了小核糖核酸病毒科和腺病毒科。iflavirus和foamy病毒首次在原矛头蝮中被报道，丰富了蛇体内病毒的多样性。系统进化分析显示，这2种新发现的病毒与既往报道的病毒具有较低的遗传相似性。本研究为我们了解蛇体内微生物组多样性以及监测和预防新型未知病毒提供了基础。
图 (a) YB-PMP20基因组的示意图。(b) 基于iflavirus基因组序列的最大似然系统发育树
图 腺病毒hexon的系统发育分析。本研究中的序列由红圈标识
