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2019年2月11日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自欧洲生物信息研究所和桑格研究所的科学家们通过研究在人类肠道中鉴别出了近2000种细菌，目前这些细菌并未在实验室条件下培养出来，研究者利用一系列计算方法对来自全球的个体样本进行分析，尽管目前研究人员有望创建一份北美和欧洲人群肠道中常见微生物的全面清单，但仍然缺乏来自世界其它地区的数据信息。 类肠道是许多微生物的定居场所，其被统称为肠道菌群，尽管科学家们对肠道菌群进行了大量研究，但目前他们还在继续深入寻找在人类健康中扮演关键角色的特殊微生物群落。到目前为止，研究人员仍然不清楚肠道菌群中的某些细菌，原因有很多，比如这些细菌的含量非常低，或者其在肠道外环境中无法生存，通过利用新型的计算方法，研究人员就能重建这些细菌的基因组信息。 研究者Rob Finn说道，计算方法能帮助我们理解无法在实验室中培养的细菌，利用宏基因组学技术重建细菌基因组有点像将所有拼图混合在一起重建数百张拼图，而研究者并不清楚最终的拼图图像会是什么样子，如今研究者能利用一系列计算工具来补充并完成这项工作，从而深入探索人类肠道的奥秘。目前研究者在对欧洲和北美人口的数据进行分析时发现了许多相同的细菌种类，而在对南美和非洲数据库进行分析时他们发现以前的种群中或许并不存在明显的多样性，这就表明，如果想要获得人类肠道组成的完整图片信息就需要从代表性不足的人群中收集相关的数据。 计算方法能帮助研究者深入分析人类肠道中的多种细菌进化的机制以及其在微生物群落中扮演的关键角色，这项研究中，研究人员利用了最全面的胃肠道细菌公共数据库进行研究鉴别出了此前并未发现的特殊细菌种类，他们所利用的分析方法能被高度复制，而且可以应用于更大规模、多样化的数据库中供更多科学家们后期使用。 人体肠道微生物群的组成与健康和疾病有关，但需要了解个体微生物物种以破译其生物学作用。尽管进行了广泛的培养和测序工作，人类肠道微生物群的完整细菌库仍未定义。在这里，我们通过重建来自11,850个人类肠道微生物组的92,143个宏基因组装配的基因组来鉴定1,952个未培养的候选细菌物种。这些未培养的基因组大大扩展了集体人类肠道微生物群的已知物种库，系统发育多样性增加了281％。尽管与参考分离基因组相比，新鉴定的物种在研究良好的群体中较不普遍，但它们将未经研究的非洲和南美样本的分类提高了200％以上。这些候选物种编码数百个新鉴定的生物合成基因簇，并具有独特的功能，可以解释其难以捉摸的性质。我们的工作扩展了已知的未培养肠道细菌的多样性，为肠道微生物群的分类学和功能表征提供了前所未有的解决方案。 最后研究者Trevor Lawley总结道，如今我们有望设计出人类肠道蓝图，未来其将能帮助科学家们更好地研究多种人类疾病的发病机制，并开发出新型胃肠道疾病的诊断技术和治疗手段。 原始出处： A new genomic blueprint of the human gut microbiota Nature (2019) doi:10.1038/s41586-019-0965-1 |
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