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Stämmler, Frank ; Glasner, J. ; Hiergeist, Andreas ; Holler, Ernst ; Weber, Daniela ; Oefner, Peter J. ; Gessner, Andre ; Spang, Rainer

Adjusting microbiome profiles for differences in microbial load by spike-in bacteria

Artikel

Stämmler, Frank, Glasner, J., Hiergeist, Andreas, Holler, Ernst, Weber, Daniela, Oefner, Peter J. , Gessner, Andre und Spang, Rainer (2016) Adjusting microbiome profiles for differences in microbial load by spike-in bacteria. Microbiome 4 (1), S. 28.

DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.35248


Zusammenfassung

Background: Next-generation 16S ribosomal RNA gene sequencing is widely used to determine the relative composition of the mammalian gut microbiomes. However, in the absence of a reference, this does not reveal alterations in absolute abundance of specific operational taxonomic units if microbial loads vary across specimens. Results: Here we suggest the spiking of exogenous bacteria into crude ...

Background: Next-generation 16S ribosomal RNA gene sequencing is widely used to determine the relative composition of the mammalian gut microbiomes. However, in the absence of a reference, this does not reveal alterations in absolute abundance of specific operational taxonomic units if microbial loads vary across specimens. Results: Here we suggest the spiking of exogenous bacteria into crude specimens to quantify ratios of absolute bacterial abundances. We use the 16S rDNA read counts of the spike-in bacteria to adjust the read counts of endogenous bacteria for changes in total microbial loads. Using a series of dilutions of pooled faecal samples from mice containing defined amounts of the spike-in bacteria Salinibacter ruber, Rhizobium radiobacter and Alicyclobacillus acidiphilus, we demonstrate that spike-in-based calibration to microbial loads allows accurate estimation of ratios of absolute endogenous bacteria abundances. Applied to stool specimens of patients undergoing allogeneic stem cell transplantation, we were able to determine changes in both relative and absolute abundances of various phyla, especially the genus Enterococcus, in response to antibiotic treatment and radio-chemotherapeutic conditioning. Conclusion: Exogenous spike-in bacteria in gut microbiome studies enable estimation of ratios of absolute OTU abundances, providing novel insights into the structure and the dynamics of intestinal microbiomes.



Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftMicrobiome
VerlagBIOMED CENTRAL LTD
Open Access ArtGold (mit APC - nicht UR)
Ort der VeröffentlichungLONDON
Band4
Nummer des Zeitschriftenheftes oder des Kapitels1
SeitenbereichS. 28
Datum21 Juni 2016
Veröffentlichungsdatum20 Feb 2017 12:56
InstitutionenMedizin > Institut für Funktionelle Genomik > Lehrstuhl für Funktionelle Genomik (Prof. Oefner)
Medizin > Lehrstuhl für Innere Medizin III (Hämatologie und Internistische Onkologie)
Medizin > Lehrstuhl für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene
Medizin > Institut für Funktionelle Genomik > Lehrstuhl für Statistische Bioinformatik (Prof. Spang)
Informatik und Data Science > Fachbereich Bioinformatik > Lehrstuhl für Statistische Bioinformatik (Prof. Spang)
Identifikationsnummer
WertTyp
27329048PubMed-ID
10.1186/s40168-016-0175-0DOI
Stichwörter / KeywordsGENOMIC ANALYSIS; GUT MICROBIOME; SP-NOV.; DISEASE; TRANSPLANTATION; NORMALIZATION; COLONIZATION; METABOLOME; ABUNDANCE; CANCER; Microbial load; Spike-in bacteria; 16S rRNA gene sequencing; Standardization; Microbiome profiling; Bacterial communities; Community analysis
Dewey-Dezimal-Klassifikation600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-352481
Dokumenten-ID35248

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