Accurate identification and quantification of commensal microbiota bound by host immunoglobulins
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Identifying which taxa are targeted by immunoglobulins can uncover important host-microbe interactions. Immunoglobulin binding of commensal taxa can be assayed by sorting bound bacteria from samples and using amplicon sequencing to determine their taxonomy, a technique most widely applied to study Immunoglobulin A (IgA-Seq). Previous experiments have scored taxon binding in IgA-Seq datasets by comparing abundances in the IgA bound and unbound sorted fractions. However, as these are relative abundances, such scores are influenced by the levels of the other taxa present and represent an abstract combination of these effects. Diversity in the practical approaches of prior studies also warrants benchmarking of the individual stages involved. Here, we provide a detailed description of the design strategy for an optimised IgA-Seq protocol. Combined with a novel scoring method for IgA-Seq datasets that accounts for the aforementioned effects, this platform enables accurate identification and quantification of commensal gut microbiota targeted by host immunoglobulins. RESULTS: mice as negative controls, and a strain-specific IgA antibody as a positive control, we determine optimal reagents and fluorescence-activated cell sorting (FACS) parameters for IgA-Seq. Using simulated IgA-Seq data, we show that existing IgA-Seq scoring methods are influenced by pre-sort relative abundances. This has consequences for the interpretation of case-control studies where there are inherent differences in microbiota composition between groups. We show that these effects can be addressed using a novel scoring approach based on posterior probabilities. Finally, we demonstrate the utility of both the IgA-Seq protocol and probability-based scores by examining both novel and published data from in vivo disease models. CONCLUSIONS: We provide a detailed IgA-Seq protocol to accurately isolate IgA-bound taxa from intestinal samples. Using simulated and experimental data, we demonstrate novel probability-based scores that adjust for the compositional nature of relative abundance data to accurately quantify taxon-level IgA binding. All scoring approaches are made available in the IgAScores R package. These methods should improve the generation and interpretation of IgA-Seq datasets and could be applied to study other immunoglobulins and sample types. 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 | 0,003 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».