微基生物 您自己的微生態(tài)研究團隊|專注微生態(tài)研究與應(yīng)用
今天給大家隆重推出一個超級好的網(wǎng)站，網(wǎng)站名字叫KOMODO(Known Media Database)，沒錯，網(wǎng)站作者就是嚴(yán)(tiao)肅(pi)地把科莫多巨蜥的照片放在了網(wǎng)站主頁，見下圖1左上角。言歸正傳，這個網(wǎng)站的神奇之處就在于可以根據(jù)細(xì)菌或古菌16S rDNA的序列來預(yù)測培養(yǎng)該菌的培養(yǎng)基配方！文章發(fā)表在2015年10月13號的Nature communication上[1]，見下圖2。
1. 該網(wǎng)站的意義
這是個很了不起的工作，說他了不起是因為目前環(huán)境中的微生物絕大多數(shù)（90%~99%）是不可培養(yǎng)的[2]，因?qū)Σ煌⑸锱囵B(yǎng)條件(尤其是培養(yǎng)基配方)的不了解，阻礙了微生物的分離培養(yǎng)。隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展，目前有大量文章是在做基于16S rDNA的微生物非培養(yǎng)多樣性，但拿不到菌種使得目標(biāo)微生物的應(yīng)用和機理研究成為空中樓閣。有了這個網(wǎng)站就可以有依據(jù)的預(yù)測目標(biāo)微生物的培養(yǎng)基配方了。因此可將基于16S rDNA的微生物多樣性數(shù)據(jù)與目標(biāo)菌株的分離培養(yǎng)有機銜接起來，大大加速從生態(tài)研究到微生物資源挖掘的進(jìn)程，研究思路如下圖3。
圖3 KOMODO將非培養(yǎng)的16S rDNA多樣性研究與目標(biāo)微生物分離有機結(jié)合起來
2. 該網(wǎng)站的原理
該網(wǎng)站結(jié)合了NCBI的微生物分類和微生物培養(yǎng)基數(shù)據(jù)庫(DSMZ)等（圖4A），依據(jù)傳遞預(yù)測模式(Transitive prediction schema)，即若微生物A和B均可利用培養(yǎng)基1、微生物B和C可利用培養(yǎng)基2，微生物C可利用培養(yǎng)基3，那么依次傳遞推理，微生物A應(yīng)該也可以利用培養(yǎng)基3（圖4B）；和協(xié)同過濾預(yù)測(collaborative filtering predictor)，即根據(jù)16S rDNA的系統(tǒng)進(jìn)化相似性，根據(jù)已知培養(yǎng)基的物種來推斷其相似性高的近緣物種的培養(yǎng)基（圖4C）。
圖4 KOMODO網(wǎng)站工作原理
3. 該網(wǎng)站的用法
(1) 打開鏈接(http://delta-tomcat-vm.cs.tau.ac.il:40678/komodo/growrec.htm)進(jìn)入KOMODO頁面，如下：
(2) 輸入相應(yīng)內(nèi)容后，點擊提交。如下圖以某石油降解菌的16S rDNA為例
內(nèi)容填寫時注意：
Is organism Aerobic (Yes|No|Unknown):根據(jù)實際情況填寫物種的需氧情況，只能填Yes或No或Unknown；
Does Organism grow in Saltly Media (Yes|No|Unknown): 根據(jù)實際情況填寫物種的鹽度情況，只能填寫Yes或No或Unknown；
Maximal phylogenetic distance (range:0.0 – 1.0, default:0.04):可輸入0-1之間的數(shù)字，一般默認(rèn)即可。
NCBI taxon ID (optional parameter – can be replaced by 16S data):和下面的16S data (optional parameter – can be replaced by NCBI Taxon ID):兩者只能輸入一個，建議最好直接在16S data右邊的框里輸入FASTA格式的序列即可。
Blast ‘Identities’ Low Limit % 表示與你16S序列相似的最低限是多少，默認(rèn)85%，可根據(jù)實際情況適當(dāng)提高。
如上圖中，填寫完整后，點擊左下角“submit”提交后等幾分鐘即可得預(yù)測結(jié)果，如下圖：
網(wǎng)站會根據(jù)你填寫的信息給出推薦的不同培養(yǎng)基，如上圖例子中給出了四種培養(yǎng)基，點擊培養(yǎng)基對應(yīng)的鏈接可以直接下載PDF版的培養(yǎng)基配方，如下圖PDF版推薦培養(yǎng)基示例：
