编译：微科盟-草重木雪，编辑：微科盟Emma、江舜尧。
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通过连接基因组和代谢信息，宏蛋白质组学是理解微生物群落在空间和时间中如何发挥作用的重要途径。国际宏蛋白质组学社区很高兴地宣布宏蛋白质组学计划的启动(www.)，该计划的目标是通过微生物组研究的协作网络，促进宏蛋白质组学基础、进展和应用的传播。该计划旨在成为新加入者和专家交流、标准化和加速该领域实验和生物信息方法的中心信息枢纽和公开会议场所。本评论文章在此邀请整个微生物社区加入，一起讨论与其他学科潜在的协同作用，并共同促进方法创新，以获得对微生物群落功能和动态的更深刻的见解。本文章为宏蛋白质组学的进一步发展以及接下来将要从事蛋白质组学的科研人员提供了指引。
原名：The Metaproteomics Initiative: a coordinated approach for propelling the functional characterizationof microbiomes译名：宏蛋白质组学倡议：推动微生物群落功能表征的协调方法微生物群落是生物地球化学循环的主要驱动因素，是包括植物和动物在内的生物圈的重要组成部分，也是人类健康的关键因素。高通量基因组测序技术揭示了微生物的巨大多样性和微生物群系内生态相互作用的复杂性。在过去，破译这些复杂的微生物系统的功能一直是一项艰巨的挑战，但由于最近的技术进步，使得深入研究这些生物分子的功能机制变得更加容易。宏蛋白质组学就是这样一种新兴方法，它通过分析微生物群落内微生物基因的时空表达和动力学，开始显著提高我们对微生物组功能的理解。蛋白质是代谢、内稳态、细胞分裂、营养物质运输、细胞间通讯、蛋白质合成以及细胞和细胞外结构构建的主力。蛋白质组定义了单个生物体中的一组蛋白质，而宏蛋白质组则包含了来自样品或生态系统中各种微生物的一整套蛋白质。因此，我们应鉴定和量化大量蛋白质，其中一些可能具有相对相似的序列，以获得微生物组功能的表型相关知识。宏蛋白质组学信息通过识别代谢酶和其他蛋白质的时间和空间丰度，分别补充了通过宏基因组学和宏转录组学获得的遗传潜力和基因表达信息。在解释生物系统的表型方面，宏蛋白质组学也与代谢组学有很大的互补。重要的是，由于代谢酶之间的序列差异，宏蛋白质组学数据发现了微生物组生态系统中“哪个生物体在做什么”，并能够识别微生物组中负责给定代谢物丰度变化的特定成员。因此，宏蛋白质组学在其他多组学方法中处于关键位置，以实现直接的基因型-表型联系。特别是，它促进了核苷酸信息和代谢输出之间的联系。此外，结构蛋白、生物膜蛋白组分和其他细胞外酶的鉴定将宏蛋白质组学与其他组学区分开来，从而对微生物组功能有了独特的见解。因此，宏蛋白质组学为揭示微生物群落内部的微生物网络提供了可靠的数据，并为充分理解其与环境的相互作用提供了独特的信息。宏蛋白质组学可以捕获所有生命领域的数据，这对于理解宿主相关的生态系统至关重要，其中蛋白质和肽代表着基本的“分子交换货币”。因此，宿主-共生体界面上的宏蛋白质组学“快照”在描绘微生物和宿主相互相关的功能方面是独一无二的。在过去的十年中，样品制备、高分辨率肽/蛋白分离和分析以及数据解释策略的改进极大地推动了宏蛋白质组学的发展。事实上，宏蛋白质组学主要通过基于分类群特异性肽的识别和量化的微生物群落功能评估，已经帮助解决了一些原本非常复杂的研究问题。例如，在实验室控制的反应器中，用宏蛋白质组学挑战缺氧条件下土壤中积累的多酚是否在微生物中不可用；Olavius algarvensis是一种无内脏的海洋蠕虫，依靠其细菌共生体来应对营养贫乏的环境，宏基因组学在其中突出了碳和能源使用的不寻常途径；代谢综合征患者的粪便宏蛋白质组学揭示了肠道炎症的水平以及细菌组成及其代谢的细微变化。虽然宏基因组和宏转录组方法共享一个相当统一和标准化的通用技术测量平台，但宏蛋白质组学的实验协议要广泛得多，并且正在积极开发中。这给评估以及比较结果和能力带来了挑战。此外，目前，宏蛋白质组学受益于宏基因组的测序、组装和注释，以准确解读数据。因此，要将宏蛋白质组学推向前所未有的微生物组功能分析水平，需要一个扩展和协调的发展阶段，在这个阶段中，分析科学家、蛋白质生物化学家、生物信息学家、统计学家、微生物学家和其他多组学专家之间的所有可能的协同作用都应该得到利用。目前宏蛋白质组学的积极势头对于这种转变来说特别成熟。重要的是，微生物组研究社区需要通过改进的教育资源进行知识传播，以便社区成员了解宏蛋白质组学可以提供的可能性，并了解该领域的现实状况。理想情况下，微生物组和宏蛋白质组学社区应该能够通过配备了最先进的仪器和强大的数据分析专业知识的专业开放平台，更容易地获取最新的方法。如果我们提高标准，教育整个社区，并促进新的概念进步，从而促进宏蛋白质组学的适用性，以解决广泛的关键生物学问题，才能实现在方法学和数据分析方面进一步提升宏蛋白质组学的积极影响。显然，宏蛋白质组学现在已经足够成熟，可成为当前和未来微生物研究项目中实验设计的一个重要组成部分。越来越多使用宏蛋白质组学的研究人员有机会在一些国际研讨会上会面（2016年2月在德国马格德堡、2017年6月在意大利阿尔盖罗、2018年12月在德国莱比锡、2021年6月线上以及，2021年9月于卢森堡）并启动了具体行动，例如培训课程和实验室间切磋。在过去的一年中，这个社区的成员经常讨论各种各样的主题，例如需要一个地方让新成员和专家可以讨论和启动新项目，希望将宏蛋白质组学打造为功能分析的关键方法论选择，建立和传播这种方法的最佳选择和标准的需要。这有助于制定路线图，以评估处理更复杂项目的可能性，例如宏组学项目和涉及大量样本和重复的数百种不同条件的时空研究，以增加深度和吞吐量进行分析。在撰写本文时，这个国际社会汇集了来自15个国家/地区的48个研究小组的120多名成员，在欧洲蛋白质组学协会 (EuPA,https://) 的支持下，提出了一项新倡议，欧洲国家蛋白质组学学会联合会，具有明确的使命和愿景声明：“宏蛋白质组学计划通过微生物组研究中的协作网络促进宏蛋白质组学基础、进步和应用的传播。我们的目标是成为新来者和专家交流、标准化和加速该领域实验和生物信息方法的中心信息枢纽和开放会议场所’’。这将首先通过专用网站(https://) 和 Twitter 帐户(@MetaP_Init)、演示文稿和其他教育资源、在线交流渠道、实验室间切磋和定期座谈会来实现。我们高兴地宣布，截至2021年2月，宏蛋白质组学倡议正式启动，并得到EuPA的支持。我们相信，该倡议将受益于开放的结构，促进与其他学科的交流和互动，并在与其他组学、数据科学和微生物学的交互上产生额外的协同效应。通过这篇评论，我们邀请整个微生物社区加入这一倡议，并促进集体创新和整体的方法，以了解微生物组的功能。对已建立的宏蛋白质组工作流程进行社区驱动、多实验室比较的制定和执行，“宏蛋白质组研究关键评估”(CAMPI)研究，是宏蛋白质组学倡议的第一个切实行动。CAMPI已经比较了样品制备、质谱分析和生物信息学工作流程的数据分析。这种基准测试工作所产生的结果突出了分析过程中每一步的重要性。这种标杆工作不仅需要讨论标准化实验程序和数据处理工作流程的需求，还需要讨论数据报告和数据共享方面的具体指南。CAMPI的努力也为随后的实验室间分析铺平了道路，在实验室间分析中，先进的方法问题将由整个社区的力量和多种专业知识来解决。在这方面，定义适当的标准化生物样本或基准数据集显然是社区的重要任务。宏蛋白质组学倡议已经发起的其他主要活动包括(i) 2021年6月的首届在线研讨会，(ii)通过积极的沟通渠道在微生物群落中进行推广，(iii)收集宏蛋白质组学上的教程及讲座，提供简单及免费的高水准教育资源，(iv)建立一个协商一致的框架，以激励、发起和协调开展具有明确目标和产出项目的开放工作组。为了实现其目标，宏蛋白质组学倡议将支持为新手和高级用户组织培训课程，进一步在目前研究人员不足的地区推广，定期组织新的CAMPI版本向所有志愿者开放，提出头脑风暴会议和黑客马拉松来解决特定的瓶颈，安排专门的圆桌会议，改进指导方针，推荐高质量结果的衡量标准，建立一个平台，使有关键科学问题的科学家可以与宏蛋白质组学专家会面，以实现顺畅高效的协作。如上所述，一个团结而强大的宏蛋白质组学社区，以及它在许多学科交叉路口的成功引入，所带来的好处是巨大的。尽管处于EuPA的管辖下，但宏蛋白质组学倡议并不局限于特定的地理区域，并欢迎所有积极的想法和反馈。由于微生物组样本令人费解的复杂性一直是宏组学方法学改进的重要驱动因素，宏蛋白质组学中的开放挑战有望进一步刺激基于质谱的蛋白质组分析和蛋白质组生物信息学的重大进步。由于有无数可能的应用，宏蛋白质组学方法被越来越多地使用，该领域正成为吸引年轻科学家的领域。事实上，在宏组学、数据科学、建模和微生物学的一个或多个相关领域接受过培训的新一代科学家正在涌现。吸引、激励和教育早期职业研究人员无疑是微生物群落的一个有益前景。雄心勃勃的长期计划，如人类基因组计划、欧洲绿色协议和人类大脑计划，已经推动了科学的边界。旨在通过行星探索采样和巨大的宏基因组学努力破译海洋生物复杂性的多学科巨型Tara海洋项目是环境微生物学的标志性模型。国际人体微生物组标准项目也是提高人体微生物组领域数据质量和优化组学可比性的关键项目。这样的长期框架为许多研究人员提供了具有挑战性的目标、先进的研究基础设施来推进方法和知识，以及对利益相关者、媒体和公众具有吸引力的视野。宏蛋白质组学倡议和其他微生物组学科的联盟可能成为这样一个长期的、前沿项目的基石，对微生物组生态系统功能和适应进行全面的分子分析。通过其独特的定位，我们相信宏蛋白质组学倡议将为微生物研究的投资带来尽可能高的回报。https://microbiomejournal./articles/10.1186/s40168-021-01176-w#citeas
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