口腔裡生活著令人難以置信的變異細菌—新聞—科學網

2020-12-23 科學網

 

 

顯微照片顯示羅氏細胞（淺藍色）在它們的原生棲息地。圖片來源：Jessica Mark Welch, Marine Biological Laboratory

細菌通常表現出很強的生物地理學特徵—— 一些細菌在特定的位置很豐富，而另一些卻沒有，這導致了將微生物用於治療時的主要問題：細菌是如何進入錯誤位置的?當生物地理學出現「紊亂」時，我們如何將正確的細菌添加到正確的位置?

然而，解決這些問題有一個很大的障礙，細菌是如此的微小和眾多，有著非常多樣化和複雜的種群，這給理解哪些細菌亞群生活在哪裡以及什麼樣的基因或代謝能力讓它們在這些「錯誤」的地方茁壯成長帶來了重大挑戰。

近日，美國哈佛大學等機構的研究人員在發表於《基因組生物學》上的一項新研究中，檢測了人類口腔微生物群，發現口腔某些區域的細菌亞群存在令人印象深刻的變異。

「作為微生物生態學家，我們著迷於細菌是如何把任何棲息地分割成不同的小生境的。」論文作者之一、哈佛大學博士候選人Daniel R. Utter說。

測序和生物信息學方法的最新進展為揭示細菌群落的複雜性提供了新的方法。Utter和Colleen Cavanaugh、Edward C. Jeffrey等人用這些最先進的測序和分析方法更好地了解了口腔微生物。

「口腔是研究微生物群落的完美地方。」芝加哥大學醫學系的助理教授 A. Murat Eren說，「它不僅是胃腸道的開端，而且是一個微生物種類足夠豐富的非常特殊和小的環境，我們可以真正開始回答有關微生物群系及其進化的有趣問題。」

該團隊搜索了公共資料庫，下載了100個基因組，這些基因組代表了口腔中常見的四種細菌。藉助新技術，研究人員發現了大量可變性。例如，在一種微生物中，不同的基因形式與口腔內的一個不同部位有很強的相關性。在許多情況下，該團隊能夠確定少數基因，這些基因可能解釋一個特定細菌群體的特定棲息地。通過應用元組學，研究人員還能夠確定人們口中的游離細菌與實驗室培養的同類細菌的具體區別。

專家認為，這項研究和其他類似的研究可以為口腔微生物在人類健康中的作用提供了新見解。

相關論文信息：https://doi.org/10.1186/s13059-020-02200-2

 

 

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