메타게놈에서 파지의 숙주를 찾는 방법
ProxiMeta™ Hi-C가 보여주는 미생물 생태계의 연결 관계

Shotgun metagenomics는 어떤 미생물과 바이러스가 존재하는지는 보여줄 수 있지만, 특정 파지가 실제로 어떤 미생물과 연결되어 있는지를 알아내는 것은 쉽지 않습니다. Hi-C는 여기에 physical linkage information을 추가하여 복잡한 미생물 군집 안에서 phage–host 관계를 추적할 수 있도록 도와줍니다.

왜 Metagenomics에 Hi-C가 필요할까요?

배양 기반 연구에서는 실제로 배양 가능한 미생물만 분석할 수 있습니다. 반면 shotgun metagenomics를 이용하면 배양 없이도 다양한 microbial genome과 phage genome을 확보할 수 있지만, 어떤 파지가 어떤 미생물을 숙주로 하는지를 직접적으로 연결하는 데에는 한계가 있습니다.

ProxiMeta™ Hi-C는 같은 세포 또는 물리적 환경 안에서 가까이 존재하는 DNA fragment의 연결 정보를 이용하여 metagenome에 physical linkage context를 추가합니다. 이를 통해 phage, plasmid 및 기타 mobile genetic element(MGE)를 잠재적인 microbial host와 연결하여 분석할 수 있습니다.

꿀벌 장내 미생물에서 Host Range가 Phage Evolution에 미치는 영향

Indiana University Bloomington의 Newton Lab 연구팀은 최근 honeybee-associated phage의 숙주 범위와 유전적 다양성 사이의 관계를 분석했습니다.

연구팀은 동일한 apiary의 서로 다른 colony에서 확보한 age-matched worker bee 3개 pool을 분석하고, ProxiMeta™ Hi-C를 이용해 microbial MAG와 viral MAG 사이에서 5,959개의 high-confidence association을 확인했습니다.

ProxiMeta™ Hi-C로 무엇을 확인할 수 있을까요?

Virome뿐 아니라 Resistome과 Plasmidome까지

Hi-C의 장점은 단순히 phage genome을 발견하는 데 있지 않습니다. Microbial community 내에서 mobile genetic element가 어떤 host와 연결되어 존재하는지를 함께 해석할 수 있다는 점이 중요합니다.

따라서 ProxiMeta™ Hi-C는 virome 연구뿐 아니라 plasmidome, antimicrobial resistance gene의 이동, microbial community 구조 및 horizontal gene transfer 연구에서도 유용하게 활용될 수 있습니다.

Irene Newton 교수의 Hi-C & Bee Microbiome 이야기

Newton Lab의 Irene Newton, PhD가 출연한 Uncultured Podcast에서는 honeybee microbiome 연구와 함께 Hi-C를 이용해 phage, plasmid 및 antibiotic-resistance gene을 colony 간에 추적한 연구 이야기를 자세히 들을 수 있습니다.

How Hi-C Connects MGEs to the Microbiome

September 2 · 8:30 AM ET
Phase Genomics CEO Ivan Liachko가 Labroots' 12th Annual Microbiology Virtual Event Series에서 ProxiMeta™ Hi-C가 phage와 기타 mobile genetic elements를 microbial host와 어떻게 연결하는지 소개합니다.

Hi-C를 여러분의 연구에도 적용해 보세요

Phage–host interaction, microbiome, virome, resistome, plasmidome 또는 metagenome 연구에서 Hi-C 적용 가능 여부가 궁금하신가요? 연구 목적과 sample 정보를 알려주시면 적합한 분석 방법을 함께 검토해 드립니다.