Revealing the microbial assemblage structure in the human gut microbiome using latent Dirichlet allocation
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The human gut microbiome has been suggested to affect human health and thus has received considerable attention. To clarify the structure of the human gut microbiome, clustering methods are frequently applied to human gut taxonomic profiles. Enterotypes, i.e., clusters of individuals with similar microbiome composition, are well-studied and characterized. However, only a few detailed studies on assemblages, i.e., clusters of co-occurring bacterial taxa, have been conducted. Particularly, the relationship between the enterotype and assemblage is not well-understood. RESULTS: In this study, we detected gut microbiome assemblages using a latent Dirichlet allocation (LDA) method. We applied LDA to a large-scale human gut metagenome dataset and found that a 4-assemblage LDA model could represent relationships between enterotypes and assemblages with high interpretability. This model indicated that each individual tends to have several assemblages, three of which corresponded to the three classically recognized enterotypes. Conversely, the fourth assemblage corresponded to no enterotypes and emerged in all enterotypes. Interestingly, the dominant genera of this assemblage (Clostridium, Eubacterium, Faecalibacterium, Roseburia, Coprococcus, and Butyrivibrio) included butyrate-producing species such as Faecalibacterium prausnitzii. Indeed, the fourth assemblage significantly positively correlated with three butyrate-producing functions. CONCLUSIONS: We conducted an assemblage analysis on a large-scale human gut metagenome dataset using LDA. The present study revealed that there is an enterotype-independent assemblage. Video Abstract.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».