美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校團(tuán)隊(duì)開(kāi)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(guò)6萬(wàn)種微生物的數(shù)據(jù)庫(kù)，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)表在《自然·微生物學(xué)》上。
這項(xiàng)技術(shù)使研究人員能夠在沒(méi)有任何先驗(yàn)知識(shí)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(lèi)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(lèi)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(guò)程的核心，例如碳循環(huán)和氮循環(huán)。當(dāng)參與這些過(guò)程的微生物群落被破壞時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)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(chǎng)擁擠的聚會(huì)，聚會(huì)中有很多人在說(shuō)話(huà)，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(lái)解讀音頻，可以找出是誰(shuí)在“喋喋不休”地說(shuō)什么。
這種突破性的工具被研究人員稱(chēng)為microbeMASST。他們從來(lái)自世界各地的6萬(wàn)個(gè)不同的微生物樣本中收集了超過(guò)1億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)包括來(lái)自植物、土壤、海洋、湖泊、魚(yú)類(lèi)、陸地動(dòng)物和人類(lèi)的微生物數(shù)據(jù)。
通過(guò)將實(shí)驗(yàn)樣本與這個(gè)龐大的微生物庫(kù)進(jìn)行交叉對(duì)比，microbeMASST可檢測(cè)到樣本中存在哪些微生物。這是首個(gè)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(gè)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(lái)，microbeMASST或?qū)⒊蔀樯茖W(xué)研究界的變革性資源。
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