文/陳根

病毒是地球上數(shù)量最多的生物實(shí)體。當(dāng)然，病毒有好壞利弊之分，人類腸道作為一個(gè)極其復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境，除了細(xì)菌外，更有數(shù)十萬(wàn)種噬菌體病毒也生活在其中。

噬菌體通過(guò)創(chuàng)建促進(jìn)生態(tài)適應(yīng)的基因流網(wǎng)絡(luò)來(lái)驅(qū)動(dòng)細(xì)菌群落的進(jìn)化變化。然而，病毒多樣性的程度及其在人類腸道中的流行程度仍然很大程度上未知。

基于此，近日，頂刊Cell的一篇論文中，研究人員就篩選出高質(zhì)量基因組腸道噬菌體數(shù)據(jù)庫(kù)（GPD），并發(fā)現(xiàn)了高度流行的噬菌體進(jìn)化枝，這個(gè)發(fā)現(xiàn)為科學(xué)家解密腸道病毒如何影響人類健康開(kāi)辟了新的研究途徑。

首先，研究人員通過(guò)挖掘28060個(gè)全球分布的人類腸道宏基因組和2898個(gè)培養(yǎng)的腸道細(xì)菌參考基因組的數(shù)據(jù)集獲得142000個(gè)非冗余病毒基因組（>10 kb）的集合。并基于生物分析工具VirFinder和VirSorter利用已知噬菌體和其他病毒樣特征的序列相似性鑒定人類腸道元基因組之間的病毒序列，從而獲得人類腸道噬菌體多樣性的全面視圖。

為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)集的質(zhì)量，研究人員使用一種“machine-learning approach”過(guò)濾掉可移動(dòng)遺傳元件（MGE），并利用基因密度和假想蛋白質(zhì)分?jǐn)?shù)來(lái)區(qū)分質(zhì)粒和整合性接合元件(ICE)中的噬菌體。

然后以95％的平均核苷酸同一性（ANI）閾值對(duì)最后的一組過(guò)濾序列進(jìn)行重復(fù)復(fù)制，從而獲得142,809個(gè)腸道噬菌體序列的GPD數(shù)據(jù)庫(kù)。

與此同時(shí)，研究人員對(duì)GPD的28,060個(gè)元基因組進(jìn)行定位，對(duì)人的腸道噬菌體進(jìn)行了最全面的分析，并基于280個(gè)全球分布的病毒簇（VCs）進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的高度流行的噬菌體進(jìn)化枝“Gubaphage”。

這將是目前人類腸道中第二大最普遍的病毒進(jìn)化枝，僅次于2014年發(fā)現(xiàn)的crssphage，它的出現(xiàn)為更好地理解病毒在腸道微生物組中的作用鋪平了道路。

當(dāng)然，盡管對(duì)腸道微生物的研究和了解還處于早期階段，但不可否認(rèn)，腸道微生物在人體的各個(gè)方面都具有基礎(chǔ)作用。

這也意味著，腸道微生物群的改變可能以獨(dú)特的行為途徑影響人類健康，而這理解腸道微生物中的組構(gòu)也對(duì)每個(gè)人都具有重要意義。