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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
系統發育多樣性（生態群落中生物之間的系統發育相關性模式）為了解群落組裝的機制提供了重要的見解。測量微生物群落系統發育多樣性的研究主要局限於單一標記基因方法，即使用 rRNA 基因的小亞基 (SSU-rRNA) 來量化微生物類群之間的系統發育關係。在這項研究中，我們提出了一種基於 DNA 片段的隨機宏基因組定序來推斷微生物之間系統發育關係的方法。為了克服宏基因組資料的碎片性質所帶來的挑戰，我們利用完全定序的細菌基因組作為支架，能夠從多個系統發育標記基因家族推斷宏基因組序列之間的系統發育關係。由此產生的宏基因組系統發育可用於根據宏基因組資料集量化微生物群落的系統發育多樣性。我們應用這種方法來了解沿著海洋深度梯度的微生物系統發育多樣性和群落組裝的模式，並將我們的發現與先前使用 SSU-rRNA 基因和宏基因組分析對此梯度的研究進行比較。細菌系統發育多樣性在海洋表面下的中等深度處最高，而分類多樣性（透過將序列分入分類學上相似的組別來測量的多樣性）與深度沒有關係。基於 SSU-rRNA 基因和多基因宏基因組系統發育的系統發育多樣性估計大致一致，表明我們的方法將適用於相應 SSU-rRNA 基因序列不可用的其他宏基因組數據集。我們的方法開啟了使用宏基因組數據在系統發育背景下研究微生物多樣性的可能性。