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Bars-Cortina, DAutor o CoautorRamon, EAutor o CoautorGuino, EAutor o CoautorObon-Santacana, MAutor (correspondencia)Moreno, VAutor (correspondencia)

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21 de noviembre de 2024
Publicaciones
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Artículo
Sí

Comparison between 16S rRNA and shotgun sequencing in colorectal cancer, advanced colorectal lesions, and healthy human gut microbiota

Publicado en: BMC GENOMICS. 25 (1): 730- - 2024-07-29 25(1), DOI: 10.1186/s12864-024-10621-7

Autores:

Bars-Cortina, D; Ramon, E; Rius-Sansalvador, B; Guinó, E; Garcia-Serrano, A; Mach, N; Khannous-Lleiffe, O; Saus, E; Gabaldón, T; Ibañez-Sanz, G; Rodríguez-Alonso, L; Mata, A; García-Rodríguez, A; Obón-Santacana, M; Moreno, V
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Afiliaciones

Barcelona Inst Sci & Technol, Inst Res Biomed IRB Barcelona - Autor o Coautor
Bellvitge Biomed Res Inst IDIBELL, Oncobell Program, Lhospitalet De Llobregat 08908 - Autor o Coautor
Bellvitge Univ Hosp, Gastroenterol Dept, Lhospitalet De Llobregat 08907 - Autor o Coautor
Consortium Biomed Res Epidemiol & Publ Hlth CIBERE - Autor o Coautor
Ctr Invest Biomed Red Enfermedades Infecciosas CIB - Autor o Coautor
Karolinska Inst, Dept Clin Sci Intervent & Technol - Autor o Coautor
Moises Broggi Hosp, Digest Syst Serv - Autor o Coautor
Univ Barcelona UB, Doctoral Programme Biomed - Autor o Coautor
Univ Barcelona UB, Fac Med & Hlth Sci, Dept Clin Sci, Inst Complex Syst UBICS, Lhospitalet De Llobregat 08908 - Autor o Coautor
Univ Toulouse, IHAP, INRAE, ENVT - Autor o Coautor
Viladecans Hosp IDIBELL, Digest Syst Serv, Endoscopy Unit - Autor o Coautor
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Resumen

BackgroundGut dysbiosis has been associated with colorectal cancer (CRC), the third most prevalent cancer in the world. This study compares microbiota taxonomic and abundance results obtained by 16S rRNA gene sequencing (16S) and whole shotgun metagenomic sequencing to investigate their reliability for bacteria profiling. The experimental design included 156 human stool samples from healthy controls, advanced (high-risk) colorectal lesion patients (HRL), and CRC cases, with each sample sequenced using both 16S and shotgun methods. We thoroughly compared both sequencing technologies at the species, genus, and family annotation levels, the abundance differences in these taxa, sparsity, alpha and beta diversities, ability to train prediction models, and the similarity of the microbial signature derived from these models.ResultsAs expected, the results showed that 16S detects only part of the gut microbiota community revealed by shotgun, although some genera were only profiled by 16S. The 16S abundance data was sparser and exhibited lower alpha diversity. In lower taxonomic ranks, shotgun and 16S highly differed, partially due to a disagreement in reference databases. When considering only shared taxa, the abundance was positively correlated between the two strategies. We also found a moderate correlation between the shotgun and 16S alpha-diversity measures, as well as their PCoAs. Regarding the machine learning models, only some of the shotgun models showed some degree of predictive power in an independent test set, but we could not demonstrate a clear superiority of one technology over the other. Microbial signatures from both sequencing techniques revealed taxa previously associated with CRC development, e.g., Parvimonas micra.ConclusionsShotgun and 16S sequencing provide two different lenses to examine microbial communities. While we have demonstrated that they can unravel common patterns (including microbial signatures), shotgun often gives a more detailed snapshot than 16S, both in depth and breadth. Instead, 16S will tend to show only part of the picture, giving greater weight to dominant bacteria in a sample. Therefore, we recommend choosing one or another sequencing technique before launching a study. Specifically, shotgun sequencing is preferred for stool microbiome samples and in-depth analyses, while 16S is more suitable for tissue samples and studies with targeted aims.
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Palabras clave

16sActinobacteriaArticleBacteriaBacteroidesBacteroides fragilisBacteroidetesBifidobacteriaceaeBifidobacteriumColonoscopyColorectal cancerColorectal neoplasmsComparative studyComparisonControlled studyDna extractionDysbiosisEscherichia coliEubacteriumFaecalibacteriumFecesFemaleFirmicutesGastrointestinal microbiomeHumanHumansIntestine floraMachine learningMaleMetagenomeMetagenomicsMicrobial communityMicrobial diversityMicrobiomeNonhumanParvimonas micraPrevotellaProteobacteriaPyrosequencingQuality controlRisk assessmentRna 16sRna, ribosomal, 16sRuminococcusScoring systemSensitivity and specificitySequence analysis, dnaShigella sonneiShotgunShotgun sequencingStreptococcus thermophilusSupport vector machineTrainingWhole-genome shotgun

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista BMC GENOMICS debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia Scopus (SJR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2024 aún no existen indicios calculados, pero en 2023, se encontraba en la posición , consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Biotechnology.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-04:

  • WoS: 43
  • Scopus: 46
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-04:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 87.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 87 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 5.

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: France; Sweden.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (BARS CORTINA, DAVID) y Último Autor (Moreno Aguado, Victor Raul).

los autores responsables de establecer las labores de correspondencia han sido OBON SANTACANA, MIREIA y Moreno Aguado, Victor Raul.

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