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Merging Fungal and Bacterial Community Profiles via an Internal Control
Microbial Ecology ( IF 3.3 ) Pub Date : 2021-01-07 , DOI: 10.1007/s00248-020-01638-y
Miriam I Hutchinson 1 , Tisza A S Bell 1, 2 , La Verne Gallegos-Graves 1 , John Dunbar 1 , Michaeline Albright 1
Affiliation  

Integrated measurements of fungi and bacteria are critical to understand how interactions between these taxa drive key processes in ecosystems ranging from soils to animal guts. High-throughput amplicon sequencing is commonly used to census microbiomes, but the genetic markers targeted for fungi and bacteria (typically ribosomal regions) are domain-specific so profiling must be performed separately, obscuring relationships between these groups. To solve this problem, we developed a spike-in method with an internal control (IC) construct containing primer sites commonly used for bacterial and fungal taxonomic profiling. The internal control offers several advantages: estimation of absolute abundances, estimation of fungal to bacterial ratios (F:B), integration of bacterial and fungal profiles for holistic community analysis, and lower costs compared to other quantitation methods. To validate the IC as a scaling method, we compared IC-derived measures of F:B to measures from quantitative PCR (qPCR) using a commercial mock community (the ZymoBiomic Microbial Community DNA Standard II, containing two fungi and eight bacteria) and complex environmental samples. For both the mock community and the environmental samples, the IC produced F:B values that were statistically consistent with qPCR. Merging the environmental fungal and bacterial profiles based on the IC-derived F:B values revealed new relationships among samples in terms of community similarity. This IC method is the first spike-in method to employ a single construct for cross-domain amplicon sequencing, offering more reliable measurements.



中文翻译:

通过内部控制合并真菌和细菌群落概况

真菌和细菌的综合测量对于了解这些分类群之间的相互作用如何推动从土壤到动物肠道的生态系统中的关键过程至关重要。高通量扩增子测序通常用于微生物组普查,但针对真菌和细菌(通常是核糖体区域)的遗传标记是特定域的,因此必须单独进行分析,从而掩盖了这些群体之间的关系。为了解决这个问题,我们开发了一种带有内部对照 (IC) 构建体的掺入方法,该构建体包含常用于细菌和真菌分类分析的引物位点。内部控制提供了几个优点:绝对丰度的估计、真菌与细菌比率 (F:B) 的估计、用于整体群落分析的细菌和真菌概况的整合、与其他定量方法相比,成本更低。为了验证 IC 作为缩放方法,我们使用商业模拟群落(ZymoBiomic 微生物群落 DNA 标准 II,包含两种真菌和八种细菌)和复合物将 F:B 的 IC 衍生测量值与定量 PCR (qPCR) 测量值进行比较。环境样品。对于模拟社区和环境样本,IC 产生的 F:B 值在统计上与 qPCR 一致。基于 IC 衍生的 F:B 值合并环境真菌和细菌图谱揭示了样品之间在群落相似性方面的新关系。这种 IC 方法是第一种采用单一构建体进行跨域扩增子测序的掺入方法,可提供更可靠的测量。我们使用商业模拟群落(ZymoBiomic 微生物群落 DNA 标准 II,包含两种真菌和八种细菌)和复杂的环境样本,将 F:B 的 IC 衍生测量值与定量 PCR (qPCR) 的测量值进行了比较。对于模拟社区和环境样本,IC 产生的 F:B 值在统计上与 qPCR 一致。基于 IC 衍生的 F:B 值合并环境真菌和细菌图谱揭示了样品之间在群落相似性方面的新关系。这种 IC 方法是第一种采用单一构建体进行跨域扩增子测序的掺入方法,可提供更可靠的测量。我们使用商业模拟群落(ZymoBiomic 微生物群落 DNA 标准 II,包含两种真菌和八种细菌)和复杂的环境样本,将 F:B 的 IC 衍生测量值与定量 PCR (qPCR) 的测量值进行了比较。对于模拟社区和环境样本,IC 产生的 F:B 值在统计上与 qPCR 一致。基于 IC 衍生的 F:B 值合并环境真菌和细菌图谱揭示了样品之间在群落相似性方面的新关系。这种 IC 方法是第一种采用单一构建体进行跨域扩增子测序的掺入方法,可提供更可靠的测量。含有两种真菌和八种细菌)和复杂的环境样品。对于模拟社区和环境样本,IC 产生的 F:B 值在统计上与 qPCR 一致。基于 IC 衍生的 F:B 值合并环境真菌和细菌图谱揭示了样品之间在群落相似性方面的新关系。这种 IC 方法是第一种采用单一构建体进行跨域扩增子测序的掺入方法,可提供更可靠的测量。含有两种真菌和八种细菌)和复杂的环境样品。对于模拟社区和环境样本,IC 产生的 F:B 值在统计上与 qPCR 一致。基于 IC 衍生的 F:B 值合并环境真菌和细菌图谱揭示了样品之间在群落相似性方面的新关系。这种 IC 方法是第一种采用单一构建体进行跨域扩增子测序的掺入方法,可提供更可靠的测量。B 值揭示了样本之间在社区相似性方面的新关系。这种 IC 方法是第一种采用单一构建体进行跨域扩增子测序的掺入方法,可提供更可靠的测量。B 值揭示了样本之间在社区相似性方面的新关系。这种 IC 方法是第一种采用单一构建体进行跨域扩增子测序的掺入方法,可提供更可靠的测量。

更新日期:2021-01-07
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