“One-Health”框架下,越来越多的研究关注环境中抗生素抗性(ARG),宏基因组ARG单位有很多种:ARG copy per cell、ARG copy per genome、ARG density、ARG copy per 16S rRNA gene、copies per prokaryotic cell、RPKM、coverage、PPM等,这些单位该怎么选? 实验设计 研究团队在北部湾(BBG)和辽河口(LHE)设置了28个采样点,通过宏基因组测序分析沉积物中的金属抗性基因,同时采用细胞标准化丰度和ppm丰度两种计算方法,以期揭示不同方法对研究结果的影响。 主要研究结果 1、不同计算方式,结果截然相反 基于细胞标准化的相对丰度表明,北部湾沉积物的MRG水平显著更高;而基于ppm的绝对丰度却显示,辽河口沉积物的MRG水平明显更高。 图1 不同计算方式,结果截然相反 2、为什么会出现这种情况? 关键原因在于样本间原核生物量的显著差异。辽河口沉积物中的原核细胞数量显著多于北部湾,这直接影响了两种方法的计算结果。 3、这两种算法的本质区别是什么呢? 细胞标准化丰度:反映个体水平的基因携带量 4、如何选择适合自己的方法? 适合细胞标准化丰度的场景:当研究关注微生物群体的功能潜力、基因转移事件或需要消除样本间生物量差异时,细胞标准化方法更为合适。这种方法能够反映每个微生物细胞平均携带的基因拷贝数,适用于评估微生物群体的功能特化程度。 适合ppm丰度的场景:当研究需要了解环境中基因的绝对数量、进行风险评估或关注基因的实际环境负荷时,ppm方法更能反映真实情况。这种方法直接体现基因在环境中的总体存在水平。 参考文献 The normalization of gene abundance affects the discovery: A case of metal resistance genes in coastal sediments.Ecotoxicology and Environmental Safety,2025. |
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