瘤胃宏病毒组研究正逐渐成为微生物学领域的焦点。最新研究揭示，病毒在微生物组中的角色远超我们的想象，不仅仅是潜伏的破坏者，更是微生物多样性和代谢调控的重要一环。今天，我们站在瘤胃宏病毒组研究的前沿，探讨这个领域如何掀起科研风暴，甚至重塑我们的理解！
动物瘤胃宏病毒组有哪些研究思路呢？结合最新发表的这篇《Microbiome》文章，小编建议可以从新颖性、多样性、生活史、AMG辅助代谢基因、病毒-宿主互作及病毒的微生物组结构塑造机制这几个方面入手。
研究背景
研究思路
主要结果
瘤胃微生物的分类和鉴定
由GTDB R207和额外的7176个瘤胃MAGs组成的瘤胃Kraken2分类方法，种级分类率超过75%。因此，瘤胃Kraken2分类器有助于准确分析瘤胃生态系统中的病毒-微生物链接和相互作用。
噬菌体普遍存在于瘤胃生态系统中，并可能赋予其宿主生存优势
所有可分类的前噬菌体vOTUs均归为Caudoviricetes，其中大部分前噬菌体vOTUs归为Casjensviridae、Drexlerviridae、Peduoviridae、Straboviridae，而少见的前噬菌体vOTUs归为其他科，包括Mesyanzhinovviridae、Ackermannviridae和Herelleviridae。不同细菌的宿主基因组携带非隐型前噬菌体的倾向各不相同。前噬菌体介导的水平基因转移和溶原转化过程中新基因的引入有助于在群体水平上建立有益的关系。
瘤胃病毒在物种和菌株水平上调控微生物组
研究发现了具有种间和种内宿主特异性的病毒，如一个样本中的病毒-宿主链接所示(图2a)。值得注意的是，许多微生物基因组和MAGs包含与多个vOTUs匹配的CRISPR-Cas间隔区。
图2 瘤胃病毒株水平的宿主特异性
瘤胃病毒促进微生物相互作用
研究者构建了一个微生物共性生网络，该网络包含671个微生物节点，其中119个为单节点，未连接到主网络，网络显示出强大的群落结构。网络由三个大型、高度互联的模块或离散的节点集群组成。每个模块有超过45个节点，提示生态位分化。三个模块都包含了未分类的物种，表明目前的GTDB数据库中没有代表一些瘤胃微生物。虽然这些模块有相同的门，但它们都有不同的属，这意味着在更细的分类尺度上生态位的分化
图3 共现网络显示了瘤胃微生物组和微生物-病毒相互作用的模块化组织
饲粮组成、动物生产性能和CH4排放与瘤胃病毒组的宏观和微观多样性有关
膳食成分影响病毒组丰富度，但影响程度不同(图4a)。例如，饲喂高精密度饲料的肉牛的病毒组丰富度低于饲喂中精密度饲料的肉牛。采用基于Bray-Curtis差异的主坐标分析(PCoA)进一步分析了不同动物组间瘤胃病毒组的β多样性。相对于瘤胃微生物组，动物生产性能与瘤胃病毒组之间的关联差异可能归因于瘤胃病毒组比微生物组更个体化。
瘤胃病毒对微生物种类的影响取决于饲粮条件和动物生产性能
使用差异丰度分析，在不同的饲料组成(图6a)和动物生产指标中确定了几十个丰度不同(q < 0.1)的vOTU。由于相当比例的vOTUs无法在更高的分类等级上进行分类，因此仅在这个层级上分析其差异丰度。一些差异丰富的vOTUs的宿主也表现出不同的丰度。
结论与意义
