#今日论文推荐# 速递：机器学习帮助构建人类肠道微生物群体感应网络

群体感应（quorum sensing，QS）是一种连接各种微生物群落成员的细胞-细胞间通信机制。传统研究只收集特定微生物的少量群体感应机制，但这远远不能完全描述人类肠道微生物群中基于化学物质通信的复杂微生物互动。近日发表于 Nature Communications 的研究提出了一个系统，包括三个模块和使用基于机器学习的分类器，来收集、扩展和挖掘QS相关机制。此外，研究开发了人类肠道微生物群体感应（QSHGM）数据库（http://www.qshgm.lbci.net/），包括28,567个去除冗余的条目，以弥补QS数据库和人类肠道微生物群落之间的差距。在QSHGM的帮助下，可以搜索到各种微生物相互作用的通信机制。研究还进一步构建和分析了818种人类肠道微生物的QS通信网络（QSCN）。这项工作有助于建立QSCN，该网络可能成为人类肠道微生物群的关键知识图谱之一，并对未来的研究与应用产生帮助，比如合成新的微生物群、发现肠道疾病的潜在疗法。

人类肠道微生物群是复杂的微生物系统，并且与免疫系统调节和人类健康维护息息相关。越来越多的研究表明，设计肠道微生物群和调节微生物的相互作用具有医疗潜力，可以治疗各种肠道疾病。例如，群体感应系统在细菌耐药性机制的形成中发挥了重要作用，如果能够“监听”细菌间的交流，从而拦截它们之间的信号分子，就能在不施药的前提下达到治疗疾病的效果。 近期的研究结果清楚表明，细菌细胞间可通过互相通信联系以协调基因的表达，从而以群体的形式对不断变化的环境条件作出反应。这种细胞与细胞间的通信机制，被称为群体感应（quorum sensing, QS）。群体感应是细菌利用信号分子根据环境进行细胞内或胞外信息交流，协调群体行为并根据自身或周围环境感知来调控特定基因表达，如抗生素合成、生物发光以及形成生物膜的一种应激机制。信号分子通过某种构型与受体结合，从而传递细胞信息。

论文题目：Machine learning aided construction of the quorum sensing communication network for human gut microbiota
详细解读：https://www.aminer.cn/research_report/62a6afdd7cb68b460fd14a28?download=false
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