Translational activity is uncoupled from nucleic acid content in bacterial cells of the human gut microbiota
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Changes in bacterial diversity in the human gut microbiome, characterized primarily though DNA sequencing methods, have been associated with many different adverse health conditions. However, these changes do not always reflect changes in bacterial activity, and thus how the gut microbiome is implicated in disease is still not often understood. New methods that link together bacterial function to bacterial identity are needed to further explore the role of the gut microbiome in health and disease. We optimized bioorthogonal non-canonical amino acid tagging (BONCAT) for the gut microbiota and combined it with fluorescently activated cell sorting and sequencing (FACS-Seq) to identify the translationally active members of the community. We then used this novel technique to compare and contrast to other methods of bulk community measurements of activity and viability: physiological staining of relative nucleic acid content and membrane damage. Relative nucleic acid content has previously been linked to metabolic activity, yet remains currently undefined for the human gut microbiota. Results Ten healthy, unrelated individuals were sampled to determine the proportion and diversity of distinct physiological fractions of their gut microbiota. The translationally active bacteria represent about half of the gut microbiota, and are not distinct from the whole community. The high nucleic acid content (HNA) bacteria also represent about half of the gut microbiota, but are distinct from the whole community and correlate with the damaged subset. Perturbing the community with xenobiotics previously shown to alter bacterial activity but not diversity resulted in stronger changes in the distinct physiological fractions than in the whole community. Conclusions BONCAT is a suitable method to probe the translationally active members of the human gut microbiota, and combined with FACS-Seq, allows for their identification. The high nucleic acid content bacteria are not necessarily the protein-producing bacteria in the community, and so further work is needed to understand the relationship between nucleic acid content and bacterial metabolism in the human gut. Taking into account physiologically distinct subsets of the gut microbiota may be more informative than relying on whole community profiling.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».