NatureMedicine|早期生命破坏破坏组的32277个基因组和超过8000万个基因组

背景

人类破坏破坏组在第一健康和疾病中着眼作用，尤其是在生命早期。高质量的参考基因组对破坏破坏组的分类、重要功能特征分析至关重要。本研究通过分析来自3岁以下儿童的6122个模板样本，建立了一个包含32,277个基因组的早期破坏基因组（ELGG）目录。该目录最大限度地扩展了再生的系统发育多样性，增加了对早期生命再生组的理解。

摘要

本研究展示了早期生命破坏组的新参考基因组，包含32277个基因组，代表2172个物种。通过大规模元基因组分析，研究提供了早期生命破坏组的分类和功能特征的深刻见解。这些基因组及其功能特征的广泛收集将促进对早期生命破坏以及破坏组发展的研究，对人类健康影响机制的理解。

结果

1.早期生命破坏破坏组的序列重建

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本图展示了从6122个儿童模板样本中重建了32277个稳定基因组（MAGs），并对其临床特征进行了分析。重建的基因组在增殖多样性上比现有系统隔离基因组增加了38%。这些基因组中，82.8%的元基因组读取能够有效映射到ELGG目录，显示出其作为儿童破坏破坏组的有效参考。整体上，近78.4%的基因组采集近完整（>90%污染和） <5%污染），这为理解儿童早期生命阶段修复组的组成提供了高质量的数据支持。

2.早期生命破坏组蛋白质目录及功能特征

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图2展示了总共86,678,654个基因的蛋白质编码序列及其功能特征的分析，形成了4,036,936个蛋白质簇（ELGP目录）。通过思维分析，发现70.5%的基因在多个功能数据库中得到了匹配，揭示了早期生命维持组在功能上的广泛多样性。特别是，功能注释显示该目录中有 29.5% 的蛋白质簇缺乏已知的功能，说明尚有许多同等充分理解的功能特征。此外，随随着样本数量的增加，新的蛋白质簇不断被发现，显示出该领域的研究潜力。

3.早期生命破坏组的物种水平集群

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本图展示了32,277个MAGs被整理为2172个物种水平物种（SGBs）。在这些SGBs中，有64.4%的物种孤立基因组的代表，强调了早期生命破坏组的性独特性和多样性。目前针对成人的微生物组，儿童的微生物组在分类学上表现出了更高的丰富性。这一发现表明，当前的微生物组数据库仍需扩展，以包含更多来自儿童的微生物多样性，以便更加丰富。全面理解破坏破坏组的生态学。

4.双歧杆菌属的基因组特征

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图4集中分析了双歧杆菌属的基因组多样性，表明该属在儿童破坏增强组中占据主导地位。研究发现，双歧杆菌属的基因组多样性较现有的孤立基因组显着，尤其是在碳水化合物相关相关基因方面，显示出儿童保湿组在功能上具有较高的复杂性。此外，随着儿童年龄的增长，双歧杆菌的相对丰度逐渐降低，提示其在早期生命阶段对活化的影响。

5.孕育方式对早期生命破坏破坏组的影响

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本图分析了剖宫产和剖宫产出生的儿童在防腐剂组成及抗生素药物基因丰度上的差异。结果显示，剖宫产出生的儿童在防腐剂组成和抗生素药物基因丰度上的差异上显着着着胎儿的整个出生阶段，特别是在生命早期阶段，这种差异可能与剖宫产对微生物获取方式的影响有关。这一发现进一步支持了剖宫产与儿童后续健康风险之间的关联。

6.儿童与成人破坏破坏组的比较

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该图比较了儿童（≤3岁）与成人（≥18岁）破坏破坏组在基因多样性和功能特征上的差异。研究结果表明，儿童基因组多样性和功能上的作用得到了加强，在人类中得到了加强。的基因组则表现出更大的多样性和功能丰富性。这一观察揭示了破坏破坏组在不同生命阶段的适应和变化，可能与饮食、环境以及免疫状态的变化相关。

结论

本研究通过建立早期生命阶段破坏基因组（ELGG）目录，提供了32,277个破坏基因组的高质量参考，显着扩展了我们对早期生命阶段破坏基因组的理解。研究结果显示儿童的破坏基因组在系统中发育多样性和功能特征上与成体存在显着差异，特别是在双歧杆菌属的多样性和功能上。剖宫产与胚胎存活对儿童破坏再生组的影响进一步揭示了胚胎繁殖方式在胚胎组发育中的影响。通过这些发现，为未来研究探讨早期安全破坏组的发展和与健康相关的机制奠定了基础。

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