《科学家在人类肠道中鉴别出将近2000种未知细菌》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: huangcui
  • 发布时间:2019-02-22
  • 近日,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。

    人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表示,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。

    最后研究者Trevor Lawley总结,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。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41586-019-0965-1
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
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    • microRNAs是一种并不会编码蛋白的小型RNA分子,然而其却发挥着多种至关重要的作用,比如其能充当基因表达的调节子,因此microRNAs成为了科学家们关注的焦点,尽管其拥有成千上万中不同的序列,但在大多数情况下,每一种microRNA所扮演的角色对于科学家们而言仍然是未知的。 近日,一项刊登在国际杂志Nature Microbiology上的研究报告中,来自科尔多瓦大学等机构的研究人员通过研究揭示了特定microRNAs在鼠伤寒沙门氏菌和福氏志贺氏菌感染过程中所扮演的特殊功能,上述细菌是两种相似的细菌,当人类摄入被污染的水或食物时就会发生感染。这是两种细胞内病原体,其均能侵袭健康细胞并引发相似的疾病症状,尽管它们有许多相似之处,但研究结果表明,这两种细菌所诱发的感染或许是通过两种功能完全相反的不同microRNAs所控制的。 这项研究中,研究人员对1400多个不同的microRNAs进行研究来证实被这两种细菌感染后细胞中会产生什么样的作用,以志贺氏菌为例,一旦宿主细胞被感染,一类microRNA就会激活负责细菌再生的基因开始表达,这是病原体为了繁殖开始攻击宿主细胞的一种机制,这一点不仅在实验室中得到了证实,还在猪的肠粘膜中也得到了证实。 相关研究结果揭示了microRNAs如何以一种完全不同的方式来发挥机制,此前研究人员并未对这一机制进行描述,在诸如志贺氏菌的感染中,一些小分子遗传物质在机体对病原体所产生的免疫反应中扮演着特殊功能;而在诸如沙门氏菌的感染中,细菌会开发出一些特殊策略来利于自己从而进行细菌的繁殖。 研究者Juan Jose Garrido表示,我们需要了解每一种病原体的具体作用机制,从而开发出不同的靶向性疗法;如果我们并不清楚microRNA调节的作用机制,我们或许就会盲目开发疗法,最终的结果就是,我们会随意使用各种各样的抗生素来增强细菌的耐受性;仅在实验室中,研究人员就拥有对14种不同抗生素产生耐受性的沙门氏菌毒株,基于此,阐明每一种病原体的致病机制或有望帮助研究人员开发出新型高效的抗菌疗法。
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