Although attempts have been made to reveal the relationships between bacteria and human health, little is known about the species and function of the microbial community associated with oral diseases. In this study, we report the sequencing of 16 metagenomic samples collected from dental swabs and plaques representing four periodontal states. Insights into the microbial community structure and the metabolic variation associated with periodontal health and disease were obtained. We observed a strong correlation between community structure and disease status and described a core disease-associated community. A number of functional genes and metabolic pathways including bacterial chemotaxis and glycan biosynthesis were over-represented in the microbiomes of periodontal disease. A significant amount of novel species and genes were identified in the metagenomic assemblies. Our study enriches the understanding of the oral microbiome and sheds light on the contribution of microorganisms to the formation and succession of dental plaques and oral diseases.

Abstract Horticultural crops comprising fruit, vegetable, ornamental, beverage, medicinal and aromatic plants play essential roles in food security and human health, as well as landscaping. With the advances of sequencing technologies, genomes for hundreds of horticultural crops have been deciphered in recent years, providing a basis for understanding gene functions and regulatory networks and for the improvement of horticultural crops. However, these valuable genomic data are scattered in warehouses with various complex searching and displaying strategies, which increases learning and usage costs and makes comparative and functional genomic analyses across different horticultural crops very challenging. To this end, we have developed a lightweight universal search engine, HortGenome Search Engine (HSE; http://hort.moilab.net ), which allows querying genes, functional annotations, protein domains, homologs, and other gene-related functional information of more than 400 horticultural crops. In addition, four commonly used tools, including ‘BLAST’, ‘Batch Query’, ‘Enrichment analysis’, and ‘Synteny Viewer’, have been developed for efficient mining and analysis of these genomic data.

Bacterial binary division requires the accurate placement of the division machinery. FtsZ, the vital component of the division machinery, can assemble into filaments and self-organize into a ring structure (Z-ring) at the proper site for cell division. Thus, understanding how bacteria control the spatiotemporal formation of the FtsZ ring is crucial for small molecule and nanoparticle antibacterial drug discovery. MapZ, a recently identified FtsZ regulator in Streptococcaceae, has been found to localize at the mid-cell and position the FtsZ ring. However, the mechanism is still unclear. Here, by using total internal reflection fluorescence microscopy, super-resolution imaging, and single molecule tracking, we investigated the mechanism by which MapZ regulates the FtsZ ring position. The results show that FtsZ exhibites dynamic treadmilling motion in S. mutans. Importantly, depletion of MapZ leads to an unconstrained movement of treadmilling FtsZ filaments and a shorter lifetime of the constricting FtsZ ring. Furthermore, by revealing that MapZ forms an immobile ring-like nanostructure at the division site, our study suggests that MapZ forms a stable ring that acts as a nanotrack to guide and restrict treadmilling FtsZ filaments in S. mutans, representing a novel way in which bacteria control the division.