• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

绝对多组学整合揭示了混合域微生物组内动态的蛋白质与 RNA 比值和代谢相互作用。

Integration of absolute multi-omics reveals dynamic protein-to-RNA ratios and metabolic interplay within mixed-domain microbiomes.

机构信息

Faculty of Chemistry, Biotechnology and Food Science, Norwegian University of Life Sciences, Ås, N-1432, Norway.

Luxembourg Centre for Systems Biomedicine, Université du Luxembourg, 4362, Esch-sur-Alzette, Luxembourg.

出版信息

Nat Commun. 2020 Sep 18;11(1):4708. doi: 10.1038/s41467-020-18543-0.

DOI:10.1038/s41467-020-18543-0
PMID:32948758
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7501288/
Abstract

While the field of microbiology has adapted to the study of complex microbiomes via modern meta-omics techniques, we have not updated our basic knowledge regarding the quantitative levels of DNA, RNA and protein molecules within a microbial cell, which ultimately control cellular function. Here we report the temporal measurements of absolute RNA and protein levels per gene within a mixed bacterial-archaeal consortium. Our analysis of this data reveals an absolute protein-to-RNA ratio of 10-10 for bacterial populations and 10-10 for an archaeon, which is more comparable to Eukaryotic representatives' humans and yeast. Furthermore, we use the linearity between the metaproteome and metatranscriptome over time to identify core functional guilds, hence using a fundamental biological feature (i.e., RNA/protein levels) to highlight phenotypical complementarity. Our findings show that upgrading multi-omic toolkits with traditional absolute measurements unlocks the scaling of core biological questions to dynamic and complex microbiomes, creating a deeper insight into inter-organismal relationships that drive the greater community function.

摘要

尽管微生物学领域已经通过现代宏基因组学技术适应了对复杂微生物组的研究,但我们尚未更新有关微生物细胞内 DNA、RNA 和蛋白质分子的定量水平的基本知识,而这些分子最终控制着细胞功能。在这里,我们报告了在混合细菌-古菌联合体中每个基因的绝对 RNA 和蛋白质水平的时间测量结果。我们对这些数据的分析表明,细菌群体的绝对蛋白质与 RNA 比值为 10-10,古菌为 10-10,这与真核生物代表人类和酵母更为相似。此外,我们利用随时间推移的宏蛋白质组和宏转录组之间的线性关系来识别核心功能群,从而利用基本的生物学特征(即 RNA/蛋白质水平)来突出表型互补性。我们的研究结果表明,通过传统的绝对测量方法来升级多组学工具包,可以将核心生物学问题扩展到动态和复杂的微生物组,从而更深入地了解驱动更大社区功能的生物体间关系。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/1d28/7501288/1f924c93d1c4/41467_2020_18543_Fig4_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/1d28/7501288/08fa626f0c41/41467_2020_18543_Fig1_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/1d28/7501288/9a2035f021ee/41467_2020_18543_Fig2_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/1d28/7501288/9b6b2714973c/41467_2020_18543_Fig3_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/1d28/7501288/1f924c93d1c4/41467_2020_18543_Fig4_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/1d28/7501288/08fa626f0c41/41467_2020_18543_Fig1_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/1d28/7501288/9a2035f021ee/41467_2020_18543_Fig2_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/1d28/7501288/9b6b2714973c/41467_2020_18543_Fig3_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/1d28/7501288/1f924c93d1c4/41467_2020_18543_Fig4_HTML.jpg

相似文献

1
Integration of absolute multi-omics reveals dynamic protein-to-RNA ratios and metabolic interplay within mixed-domain microbiomes.绝对多组学整合揭示了混合域微生物组内动态的蛋白质与 RNA 比值和代谢相互作用。
Nat Commun. 2020 Sep 18;11(1):4708. doi: 10.1038/s41467-020-18543-0.
2
Sequencing and beyond: integrating molecular 'omics' for microbial community profiling.测序及其他:整合分子“组学”技术进行微生物群落分析
Nat Rev Microbiol. 2015 Jun;13(6):360-72. doi: 10.1038/nrmicro3451. Epub 2015 Apr 27.
3
Sequential isolation of metabolites, RNA, DNA, and proteins from the same unique sample.从同一独特样本中依次分离代谢物、RNA、DNA和蛋白质。
Methods Enzymol. 2013;531:219-36. doi: 10.1016/B978-0-12-407863-5.00011-3.
4
Statistical Analysis of Community RNA Transcripts between Organic Carbon and Geogas-Fed Continental Deep Biosphere Groundwaters.有机碳与大陆深地下生物圈地气供养的地下水之间的社区 RNA 转录本的统计分析。
mBio. 2019 Aug 13;10(4):e01470-19. doi: 10.1128/mBio.01470-19.
5
Microbial metatranscriptomics in a permanent marine oxygen minimum zone.海洋永久缺氧区中的微生物宏转录组学
Environ Microbiol. 2012 Jan;14(1):23-40. doi: 10.1111/j.1462-2920.2010.02400.x. Epub 2011 Jan 7.
6
Integrative Analysis of Multi-omics Data for Discovery and Functional Studies of Complex Human Diseases.用于复杂人类疾病发现和功能研究的多组学数据综合分析
Adv Genet. 2016;93:147-90. doi: 10.1016/bs.adgen.2015.11.004. Epub 2016 Jan 25.
7
Multi-omics data integration using ratio-based quantitative profiling with Quartet reference materials.基于 quartet 参考物质的比率定量分析进行多组学数据整合。
Nat Biotechnol. 2024 Jul;42(7):1133-1149. doi: 10.1038/s41587-023-01934-1. Epub 2023 Sep 7.
8
Microbial diversity of hypersaline environments: a metagenomic approach.高盐环境的微生物多样性:宏基因组学方法。
Curr Opin Microbiol. 2015 Jun;25:80-7. doi: 10.1016/j.mib.2015.05.002. Epub 2015 Jun 8.
9
Foodomics as part of the host-microbiota-exposome interplay.食物组学作为宿主-微生物群-暴露组相互作用的一部分。
J Proteomics. 2016 Sep 16;147:3-20. doi: 10.1016/j.jprot.2016.04.033. Epub 2016 Apr 26.
10
Assessing species biomass contributions in microbial communities via metaproteomics.通过宏蛋白质组学评估微生物群落中的物种生物量贡献。
Nat Commun. 2017 Nov 16;8(1):1558. doi: 10.1038/s41467-017-01544-x.

引用本文的文献

1
The microbiologist's guide to metaproteomics.微生物学家的宏蛋白质组学指南。
Imeta. 2025 May 6;4(3):e70031. doi: 10.1002/imt2.70031. eCollection 2025 Jun.
2
Vitamin biosynthesis in the gut: interplay between mammalian host and its resident microbiota.肠道中的维生素生物合成:哺乳动物宿主与其常驻微生物群之间的相互作用。
Microbiol Mol Biol Rev. 2025 Jun 25;89(2):e0018423. doi: 10.1128/mmbr.00184-23. Epub 2025 Apr 2.
3
Microeukaryote metabolism across the western North Atlantic Ocean revealed through autonomous underwater profiling.

本文引用的文献

1
Synergistic substrate cofeeding stimulates reductive metabolism.协同底物共喂养刺激还原代谢。
Nat Metab. 2019 Jun;1(6):643-651. doi: 10.1038/s42255-019-0077-0. Epub 2019 Jun 14.
2
The PRIDE database and related tools and resources in 2019: improving support for quantification data.PRIDE 数据库及相关工具和资源在 2019 年的进展:提高定量数据支持。
Nucleic Acids Res. 2019 Jan 8;47(D1):D442-D450. doi: 10.1093/nar/gky1106.
3
From proteins to polysaccharides: lifestyle and genetic evolution of Coprothermobacter proteolyticus.
通过自主水下剖面技术揭示北大西洋西部的微型真核生物代谢。
Nat Commun. 2024 Aug 25;15(1):7325. doi: 10.1038/s41467-024-51583-4.
4
Diverse electron carriers drive syntrophic interactions in an enriched anaerobic acetate-oxidizing consortium.多种电子载体驱动富营养化厌氧乙酸氧化共混物中的共代谢相互作用。
ISME J. 2023 Dec;17(12):2326-2339. doi: 10.1038/s41396-023-01542-6. Epub 2023 Oct 25.
5
Proteomic and Transcriptomic Analyses to Decipher the Chitinolytic Response of spp.蛋白质组学和转录组学分析揭示 spp. 的几丁质降解反应
Mar Drugs. 2023 Aug 15;21(8):448. doi: 10.3390/md21080448.
6
Integrative meta-omics in Galaxy and beyond.Galaxy及其他平台中的整合元组学
Environ Microbiome. 2023 Jul 7;18(1):56. doi: 10.1186/s40793-023-00514-9.
7
'Multi-omics' data integration: applications in probiotics studies.“多组学”数据整合:在益生菌研究中的应用
NPJ Sci Food. 2023 Jun 5;7(1):25. doi: 10.1038/s41538-023-00199-x.
8
Long-Read Metagenomics and CAZyme Discovery.长读长测序宏基因组学和 CAZyme 发现。
Methods Mol Biol. 2023;2657:253-284. doi: 10.1007/978-1-0716-3151-5_19.
9
Virome diversity of ticks feeding on domestic mammals in China.中国寄生在家畜上的蜱的病毒组多样性。
Virol Sin. 2023 Apr;38(2):208-221. doi: 10.1016/j.virs.2023.02.001. Epub 2023 Feb 11.
10
The community ecology perspective of omics data.组学数据的群落生态学观点。
Microbiome. 2022 Dec 13;10(1):225. doi: 10.1186/s40168-022-01423-8.
从蛋白质到多糖:蛋白水解梭菌的生活方式和遗传进化。
ISME J. 2019 Mar;13(3):603-617. doi: 10.1038/s41396-018-0290-y. Epub 2018 Oct 12.
4
MetQy-an R package to query metabolic functions of genes and genomes.MetQy—一个用于查询基因和基因组代谢功能的 R 包。
Bioinformatics. 2018 Dec 1;34(23):4134-4137. doi: 10.1093/bioinformatics/bty447.
5
Translation in Prokaryotes.原核生物中的翻译。
Cold Spring Harb Perspect Biol. 2018 Sep 4;10(9):a032664. doi: 10.1101/cshperspect.a032664.
6
metaSPAdes: a new versatile metagenomic assembler.metaSPAdes:一种新型通用宏基因组序列拼接软件
Genome Res. 2017 May;27(5):824-834. doi: 10.1101/gr.213959.116. Epub 2017 Mar 15.
7
Cellulosomes: bacterial nanomachines for dismantling plant polysaccharides.纤维小体:细菌纳米机器,用于拆解植物多糖。
Nat Rev Microbiol. 2017 Feb;15(2):83-95. doi: 10.1038/nrmicro.2016.164. Epub 2016 Dec 12.
8
On the Dependency of Cellular Protein Levels on mRNA Abundance.细胞蛋白质水平对mRNA丰度的依赖性
Cell. 2016 Apr 21;165(3):535-50. doi: 10.1016/j.cell.2016.03.014.
9
Near-optimal probabilistic RNA-seq quantification.近乎最优的概率 RNA-seq 定量。
Nat Biotechnol. 2016 May;34(5):525-7. doi: 10.1038/nbt.3519. Epub 2016 Apr 4.
10
Small RNAs in bacteria and archaea: who they are, what they do, and how they do it.细菌和古细菌中的小RNA:它们是什么、做什么以及如何发挥作用。
Adv Genet. 2015;90:133-208. doi: 10.1016/bs.adgen.2015.05.001. Epub 2015 Jul 3.