可移动遗传元件

抗生素耐药性基因在牲畜养殖环境中普遍存在，但其对当地居民肠道微生物和抗性组的影响知之甚少。近日，华南师范大学应光国、何良英及团队在Journal of Hazardous Materials发表最新研究，发现养殖活动会重塑当地居民肠道微生物与耐药性。与使用抗生素和改变生活环境相比，长期生活在这种环境可能会给肠道健康带来更多样和持久的改变，尽管其结果受到许多因素的影响，值得关注。

抗生素耐药动物养殖研究论文基础研究质粒序列

抗生素治疗

多类抗生素联合治疗对肠菌多样性和耐药基因有何影响？

系统地使用抗生素治疗感染可能会对肠道微生物群产生脱靶效应，导致耐药细菌的出现或致病物种的涌现，进而对宿主构成风险，增大社区传播的风险。近日，发表在Gut Microbes的最新一项研究，利用宏基因组学探究抗生素（氨苄青霉素、环丙沙星和磷霉素）单药疗法以及高/低剂量不同组合对小鼠肠道耐药组和分类组成的影响，发现联合治疗会阻止ARGs的出现并降低菌群多样性，而低剂量单药治疗会增加ARGs，但不会显著改变细菌多样性，值得关注。

抗生素治疗抗生素耐药研究论文基础研究菌群多样性

深度神经网络

Nature子刊：使用geNomad识别可移动遗传元件

识别和描述测序数据中的可移动遗传元件对于理解它们的多样性、生态学、生物技术应用和对公共卫生的影响至关重要。本研究介绍了一种名为 geNomad 的分类和注释框架，geNomad 是一个从核苷酸序列中识别病毒和质粒基因组的工具，它提供了最先进的分类性能，并可用于快速从基因组、宏基因组或宏转录组中找到可移动遗传元件。geNomad 的处理速度显著快于类似工具，可用于处理大型数据集。geNomad 可在 https://portal.nersc.gov/genomad 获取。

深度神经网络功能基因注释病毒基因组分类条件随机场模型噬菌体

生命早期

不同胎龄和医疗干预对生命早期肠道菌群的影响

生命早期肠道菌群抗生素耐药组可移动遗传元件极早产儿

致病菌

Cell子刊：尿路致病性大肠杆菌如何适应肠道和尿道的不同生理环境？

肠道可作为尿路致病性大肠杆菌（UPEC）的一个藏身之所，从而增加尿路感染的复发几率。Cell Host and Microbe发表的这项研究，探索了UPEC如何能适应宿主内的不同微环境，揭示了可移动遗传元件在其中的关键作用。

致病菌尿路感染尿路致病性大肠杆菌可移动遗传元件宿主内演化

可移动遗传元件

Cell子刊：一类可移动遗传元件，或帮助拟杆菌在肠道中获得竞争优势

由可移动遗传元件（MGEs）的水平转移，促进形成了人类肠道微生物组的功能和基因组多样性。一些MGEs编码的的基因，可能帮助细菌进行自我防御（如抗生素抗性），或提高细菌竞争资源（如维生素）的能力。维生素B12和相关化合物（类咕啉）是使肠道菌群中的拟杆菌成员定植的关键营养物质。Cell Reports发表的这项研究，从拟杆菌中鉴定出一类MGEs，编码了拟杆菌中的维生素B12转运体，并通过体外和体内实验证明了水平基因转移在塑造拟杆菌对B12等营养小分子的竞争中的重要性。

可移动遗传元件拟杆菌门肠道菌群水平基因转移维生素12

全球微生物基因目录

Nature：复旦大学与多国合作构建全球微生物基因集并揭示其生物地理分布模式

复旦大学人类脑智能科学与技术研究院青年研究员路易斯·佩德罗·科埃略（Luis Pedro Coelho）、教授赵兴明、名誉教授皮尔·伯克（Peer Bork）与来自德国、西班牙、美国、英国等多国科学家合作研究，基于全球菌群的概念，将地球上不同栖息地的微生物作为统一系统，运用人工智能技术对1.3万个公开宏基因组样本进行挖掘，构建了迄今为止最全面的全球微生物基因集，为全球菌群研究迈出了重要一步。该研究同时发现，大多数基因具有栖息地特异性，跨越多栖息地的基因主要富集在抗生素耐药性基因和移动遗传元件。该研究对于理解抗生素抗性的产生，以及未来抗菌药物的研发具有重要的意义，对于理解微生物与人类健康的关系具有重要的作用，该研究将为地球生态研究和人类健康研究做出重要贡献。

全球微生物基因目录抗生素抗性基因可移动遗传元件栖息地特异性罕见基因

噬菌体

Science：细菌如何分享防御基因，抵抗噬菌体？

噬菌体与细菌之间的关系促进了两者的进化，然而当前我们对细菌利用先天免疫系统抵抗噬菌体的机制仍知之甚少。发表在Science杂志上的这篇文章通过收集来自于自然环境——海洋的弧菌及其对应的噬菌体，揭示了该类细菌可以通过可快速周转的遗传移动元件来获得噬菌体抗性。在帮助我们进一步了解细菌如何获得和失去对噬菌体抗性的同时，该研究也提示我们在长期或反复使用噬菌体疗法的过程中，应当考虑细菌的这种快速获得噬菌体抗性的能力对治疗效果的影响。

噬菌体可移动遗传元件细菌-噬菌体互作

宏基因组学

使用PathoFact鉴定宏基因组中毒力因子和耐药基因

PathoFact是一个能够高度准确地（分别为0.921、0.832和0.979）和特异性（0.957、0.989和0.994）对毒力因子、细菌毒素和耐药基因进行预测的工具。该工具结合了这些致病因子的预测和可移动遗传元件的识别。通过考虑相关基因的基因组背景，这为分析提供了进一步的深度。此外，PathoFact的毒力因子，毒素和抗菌素耐药基因模块可以独立应用，从而使其成为一个灵活而通用的工具。在预测毒力因子和毒素基因方面，PathoFact优于所有现有的工作流程。在预测抗菌素耐药性方面，它的性能可与一套流程相媲美，而优于其他。PathoFact及其模型和数据库可在https://pathofact.lcsb.uni.lu上免费获得。

宏基因组学毒力因子耐药基因可移动遗传元件模块化

可移动遗传元件

怎样分析微生物组的可移动基因组（综述）

可移动遗传元件（MGE）主要包括质粒、转座因子和噬菌体等，可影响由选择压力驱动的微生物群落组成及其与宿主的关系，参与耐药基因和毒力因子的传播。MGE在微生物组研究中正在受到越来越多的关注。《Trends in Microbiology》近期发表的综述文章，重点阐述了不同宏基因组学方法在MGE研究中的优势和局限性，探讨了其中的测序和生信分析方法的应用，值得专业人士参考。

可移动遗传元件宏基因组学生物信息学

抗生素耐药菌

人类引起环境中的抗生素耐药基因爆发，原因何在？

人类活动可影响环境中的细菌耐药组，但这是否是源于人体耐药菌的直接增殖，尚不清楚。Microbiome发表的这项研究表明，人粪便中的耐药菌携带的抗生素耐药基因，能转移至环境中的近亲细菌中，从而可能造成了环境耐药组的爆发。

抗生素耐药菌 antibiotic resistance Antibiotic resistance gene Resistome mobile genetic element

可移动遗传元件

Cell子刊：用MGEfinder分析细菌中的可移动遗传元件

细菌的演化主要通过DNA突变和可移动遗传元件（MGE）的转移，《Cell Host and Microbe》发表的这项研究介绍了一个用于分析MGE的生信工具MGEfinder，并用其分析了9种细菌病原体，为MGE如何影响抗生素耐药性、毒力和致病性提供了新见解。

可移动遗传元件 Mobile genetic elements transposable elements bacteria Pathogen

婴儿肠道抗生素耐药组

Nature子刊：母亲对婴儿肠道菌群抗生素耐药性的影响

即便没有经过抗生素治疗，婴儿的肠道菌群中，抗生素耐药基因（ARG）的含量通常高于成年人。Nature Communications上线的最新研究表明，虽然母亲的肠道菌群和母乳菌群是婴儿肠道耐药组的重要来源，但母乳喂养可抑制与ARG正相关的大肠杆菌，并促进与ARG负相关的双歧杆菌增殖，因而对减少婴儿肠道ARG有益。

婴儿肠道抗生素耐药组抗生素耐药基因可移动遗传元件母乳菌群宏基因组测序

抗生素耐药基因

西北农林科技大学：固态厌氧消化帮助去除牲畜粪肥中的耐药基因

来自西北农林科技大学的Jie Gu团队在Bioresource Technology上发表的一项研究，发现相比于液态厌氧消化，固态厌氧消化可更好地去除牲畜粪肥中的抗生素耐药性基因及可移动遗传元件。

抗生素耐药基因牲畜粪肥固态厌氧消化厌氧消化可移动遗传元件

PhiSpy

PhiSpy：在细菌基因组中识别噬菌体

在微生物基因组中发现溶源噬菌体仍然是一个没有明确解决办法的问题。之前的大多数工具依赖于检测含有已知噬菌体同源物的蛋白质编码基因的基因组区域，这阻碍了噬菌体区域的从头发现。在本文中，作者结合了两种方法（基于相似性和基于成分的分析），提出了一种自动化应用程序-PhiSpy，该应用程序可以识别与已知噬菌体基因具有或不具有同源性的噬菌体。PhiSpy是一个在细菌（或者古菌）基因组中识别溶源噬菌体的工具。输入一个经过注释的基因组，它会识别出其中最可能是噬菌体的区域。PhiSpy的原理是识别出溶源噬菌体的几个显著特征，包括：蛋白质长度，转录链的方向，AT、CG的偏斜性，噬菌体特异字长的丰度，噬菌体的插入位点和噬菌体蛋白的相似性。在测试数据集中，其可以准确预测94%的溶源噬菌体，假阴性率为6%，假阳性率为0.66%。

PhiSpy 溶源噬菌体同源性随机森林细菌基因组