Jurnal Internasional DISCo-mikroba: Desain komunitas mikroba sintetis yang dapat diidentifikasi

Download Jurnal Disini

Latar Belakang
        Mikrobioma sangat penting bagi organisme inang mereka, menyediakan banyak fungsi vital dan memperluas fenotipe inang mereka. Studi-studi alami dari mikrobioma yang terkait dengan inang mungkin sulit untuk ditafsirkan karena kompleksitas tinggi komunitas mikroba, yang menghambat kemampuan kita untuk melacak dan mengidentifikasi anggota individu bersama dengan banyak faktor yang menyusun atau mengganggu komunitas tersebut. Untuk alasan ini, para peneliti telah beralih ke komunitas sintetis atau buatan tempat identitas semua anggota diketahui. Namun, karena kurangnya metode pelacakan dan kesulitan menciptakan komunitas yang lebih beragam dan dapat diidentifikasi yang dapat dibedakan melalui pengurutan generasi berikutnya, sebagian besar studi in vivo hanya menggunakan beberapa strain.
        Hasil
        Untuk mengatasi masalah ini, kami mengembangkan DISCo-mikroba, program untuk desain komunitas mikroba sintetis yang dapat diidentifikasi untuk digunakan dalam eksperimen in vivo. Program ini terdiri dari dua modul; (1) create, yang memungkinkan pengguna untuk menghasilkan daftar komunitas yang sangat beragam dari penyelarasan urutan DNA input menggunakan algoritma jarak nukleotida khusus, dan (2) subsampel, yang mensampel sampel daftar komunitas untuk mewakili sejumlah variabel pengelompokan, termasuk proporsi taksonomi, atau untuk mencapai jumlah maksimum anggota komunitas yang ditentukan pengguna. Sebagai contoh, kami menunjukkan generasi komunitas mikroba sintetik yang dapat dibedakan melalui pengurutan amplikon. Komunitas mikroba sintetik dalam contoh ini terdiri dari 2.340 anggota dari penjajaran urutan DNA awal 10.000 urutan 16S rRNA dari Proyek Database Ribosomal. Kami kemudian mendaftarkan daftar komunitas menggunakan proporsi taksonomi untuk meniru mikrobioma yang terkait dengan inang tumbuhan alami, yang pada akhirnya menghasilkan komunitas beragam yang terdiri dari 853 anggota.
        Kesimpulan
        DISCo-mikroba dapat membuat daftar komunitas mikroba yang sangat beragam yang dapat dibedakan melalui sekuensing gen 16S rRNA, dan memiliki kemampuan untuk melakukan subsampel (mis., Mendesain) komunitas untuk jumlah anggota yang diinginkan dan proporsi taksonomi yang diinginkan. Meskipun dikembangkan untuk bakteri, program ini memungkinkan input penyejajaran dari kelompok taksonomi apa pun, sehingga dapat diterapkan secara luas. Perangkat lunak dan data tersedia secara bebas dari GitHub (https://github.com/dlcarper/DISCo-microbe) dan Python Package Index (PYPI).

Download Jurnal Disini
Jurnal

DISCo-mikroba: Desain komunitas mikroba sintetis yang dapat diidentifikasi