美國加州大學(xué)圣迭戈分校團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新的搜索工具,利用由全球研究人員整理的超過6萬種微生物的數(shù)據(jù)庫,可立即將微生物與其產(chǎn)生的代謝物進(jìn)行匹配,從而幫助人們更好地了解微生物的新陳代謝。相關(guān)論文5日發(fā)表于期刊Nature Microbiology。這項(xiàng)技術(shù)使研究人員能夠在沒有任何先驗(yàn)知識的情況下,將微生物與它們產(chǎn)生的新陳代謝特征相匹配,代表著在理解微生物與人類和生態(tài)系統(tǒng)之間復(fù)雜關(guān)系方面取得了重大飛躍。
有益微生物在人類健康中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,人體微生物群落的破壞與一系列疾病有關(guān)。微生物也是重要環(huán)境過程的核心,例如碳循環(huán)和氮循環(huán)。當(dāng)參與這些過程的微生物群落被破壞時,生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)循環(huán)可能變得更困難。在分子水平上研究微生物的挑戰(zhàn)之一是,很難分辨哪些微生物在產(chǎn)生哪些分子。如果將微生物群落看作是一場擁擠的聚會,聚會中有很多人在說話,群落中很多微生物在“交談”。此前的實(shí)驗(yàn)只能錄制嘈雜的聲音。但是在新研究中,科學(xué)家找到一種方法來解讀音頻,可以找出是誰在“喋喋不休”地說什么。
這種突破性的工具被研究人員稱為microbeMASST。他們從來自世界各地的6萬個不同的微生物樣本中收集了超過1億個數(shù)據(jù)點(diǎn)。這個數(shù)據(jù)庫包括來自植物、土壤、海洋、湖泊、魚類、陸地動物和人類的微生物數(shù)據(jù)。通過將實(shí)驗(yàn)樣本與這個龐大的微生物庫進(jìn)行交叉對比,microbeMASST可檢測到樣本中存在哪些微生物。這是首個可做到這一點(diǎn)的工具,且僅在幾秒鐘內(nèi)就能完成。
研究人員相信,該技術(shù)的應(yīng)用可擴(kuò)展到生物學(xué)的各個領(lǐng)域,如水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)、生物技術(shù)和研究微生物中介的健康狀況。未來,microbeMASST或?qū)⒊蔀樯茖W(xué)研究界的變革性資源。
(來源:科技日報(bào),作者:張佳欣)