VFDB数据库全称为Virulence Factors of Pathogenic Bacteria,用于专门研究致病细菌、衣原体和支原体致病因子的数据库。来源于微生物,并对微生物自身侵染和引起特定宿主疾病具有促进作用的物质称为毒力因子(virulent factor),其重要性主要体现在以下几个方面:

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A.助力病原菌研究

VFDB 涵盖 74 个属,两千余个致病因子,3万多条基因序列,为研究人员提供了丰富的数据资源

B.促进比较基因组学研究

VFDB 数据库对不同菌株毒力因子比较,揭示病原菌进化、遗传多样性以及毒力因子的传播规律。

C.支持基因鉴定与注释

VFDB中已知毒力因子基因与待研究基因进行比对,可以获取相关的功能信息和注释。

D.推动新的研究方向

VFDB不断更新和完善,有助于发现新的毒力因子和致病机制

凌恩  本次更新的VFDB数据库(2024版本)包含了共约2.8w个毒力因子,具体可分为14个大类,即黏附(Adherence)、外源毒素(Exotoxin)和入侵(Invasion)等。为科研人员提供了更多新的数据和信息,有助于发现新的毒力因子和致病机制,促进微生物致病领域的不断发展。

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图 凌恩生物VFDB数据库分类

目前凌恩生物对宏基因组、宏转录组、单菌基因组等项目报告均完成了VFDB数据库(2024版本)升级,并对分析流程也做了全面升级!分析及作图可直接用于文章发表。

经典案例

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中文标题:细菌毒力因素及其与慢性疾病的关联的扩展数据库和分析工具包

发表期刊:Nature Communications

影响因子:15.7

DOI: 10.1038/s41467-024-51864-y

肠道微生物在调节宿主健康和疾病方面发挥着关键作用,与多种慢性疾病密切相关。由于缺乏完善的毒力基因数据库及准确的分析工具,肠道毒力基因与人类慢性疾病的关系并不明确。本研究开发软件MetaVF,扩充毒力基因数据集基于肠道宏基因组数据进行分析,更精准地探究肠道微生物与致病机制关系。

研究方法

本研究使用宏基因组+HiFi测序方法对健康成人、T2D患者(无心血管疾病的2型糖尿病)和T2D-CVD患者(有心血管疾病的2型糖尿病)的新鲜粪便样本进行测序,旨在探究肠道毒力基因与人体健康的相关性。

主要结果

本研究构建的VFDB 2.0 鉴定了62,332个非冗余的 VFG 直系同源基因和等位基因,涵盖了135种细菌,利用自主开发的MetaVF工具包对宏基因组数据中VFG进行深入分析,更准确计算VFG的多样性、丰度和覆盖范围,并预测可移动VFG及其宿主细菌。研究选择了9种疾病的肠道宏基因组数据集进行VFGs分析,结果大多数患者组的VFGs的多样性和丰度呈现出更高水平,这一现象有力的表明肠道微生物群中VFGs的丰度可能代表健康状况。从HC、T2D和T2D-CVD患者组中选择24个样本进行HiFi测序,在组装的MAGs中,发现大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和氧化克雷伯菌等均携带VFGs,该结果充分证实肠道微生物组中的VFGs在慢性疾病的发病机制中发挥重要作用。本研究的这些重要发现也强调了深入探索肠道微生物组与人类健康之间复杂关系的必要性。

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图 构建VFDB 2.0和MetaVF工具包的工作流

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图 9个公共疾病数据集的 VFGs分析

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图 通过HiFi结果对VFGs的菌株水平分析

对细菌草图、完成图、宏基因组、宏转录组类似研究分析感兴趣的老师,欢迎联系我们当地销售或微信评论区留言,凌恩生物竭诚为您的科研服务,助力您的科研成功!

参考文献

An expanded database and analytical toolkit for identifying bacterial virulence factors and their associations with chronic diseases.2024

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