Spatial metabolomics of in situ host–microbe interactions at the micrometre scale

代谢组学 代谢组 生物 计算生物学 质谱成像 代谢物 荧光原位杂交 寄主(生物学) 原位 遗传学 生物化学 化学 生物信息学 质谱法 基因 有机化学 色谱法 染色体
作者
Benedikt Geier,Emilia Sogin,Dolma Michellod,Moritz Janda,Mario Kompauer,Bernhard Spengler,Nicole Dubilier,Manuel Liebeke
出处
期刊:Nature microbiology [Nature Portfolio]
卷期号:5 (3): 498-510 被引量:233
标识
DOI:10.1038/s41564-019-0664-6
摘要

Spatial metabolomics describes the location and chemistry of small molecules involved in metabolic phenotypes, defence molecules and chemical interactions in natural communities. Most current techniques are unable to spatially link the genotype and metabolic phenotype of microorganisms in situ at a scale relevant to microbial interactions. Here, we present a spatial metabolomics pipeline (metaFISH) that combines fluorescence in situ hybridization (FISH) microscopy and high-resolution atmospheric-pressure matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry to image host–microbe symbioses and their metabolic interactions. The metaFISH pipeline aligns and integrates metabolite and fluorescent images at the micrometre scale to provide a spatial assignment of host and symbiont metabolites on the same tissue section. To illustrate the advantages of metaFISH, we mapped the spatial metabolome of a deep-sea mussel and its intracellular symbiotic bacteria at the scale of individual epithelial host cells. Our analytical pipeline revealed metabolic adaptations of the epithelial cells to the intracellular symbionts and variation in metabolic phenotypes within a single symbiont 16S rRNA phylotype, and enabled the discovery of specialized metabolites from the host–microbe interface. metaFISH provides a culture-independent approach to link metabolic phenotypes to community members in situ and is a powerful tool for microbiologists across fields. This work combines mass spectrometry imaging at high resolution with FISH for the visualization and identification of microorganisms. The authors develop a sample preparation and imaging pipeline called metaFISH to colocalize metabolite patterns with community members and apply it to a host–microbe symbiosis (mussel and its symbionts) to identify symbiosis-specific metabolites.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
啦啦完成签到,获得积分10
刚刚
张张发布了新的文献求助10
刚刚
zhoushishan完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
后来啊发布了新的文献求助10
2秒前
Hohowinnie完成签到,获得积分10
3秒前
高国豪发布了新的文献求助10
5秒前
Pedro完成签到,获得积分20
6秒前
高高孤风完成签到,获得积分10
9秒前
科目三应助ZZZ采纳,获得10
14秒前
自由如风完成签到 ,获得积分10
15秒前
Orange应助张张采纳,获得10
15秒前
Akim应助安紊采纳,获得10
18秒前
高国豪完成签到,获得积分10
20秒前
凉了的饭菜完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
DcQiu科研小白完成签到,获得积分10
22秒前
典雅浩轩完成签到,获得积分10
27秒前
ZZZ发布了新的文献求助10
28秒前
英姑应助秦大帅采纳,获得10
30秒前
30秒前
31秒前
科研通AI6.1应助yili采纳,获得10
32秒前
Jelsie完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
iligll发布了新的文献求助10
35秒前
后来啊完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
36秒前
36秒前
39秒前
ZZZ完成签到,获得积分20
39秒前
愉快的秋凌完成签到,获得积分10
40秒前
KK发布了新的文献求助10
42秒前
45秒前
45秒前
123发布了新的文献求助10
46秒前
乔一完成签到,获得积分10
46秒前
峇蘭完成签到 ,获得积分10
47秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Petrology and Plate Tectonics,2025 450
Physiological Engineering Aspects of Penicillium chrysogenum 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Social democracy and urban politics Party responses to the diversifying left in European cities 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6741612
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8472906
关于积分的说明 18074660
捐赠科研通 6010269
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3003456
邀请新用户注册赠送积分活动 1979987
关于科研通互助平台的介绍 1944300