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揭开生命暗物质之谜 TM6真实存在却无人亲眼见

http://www.kexue.com 2013-06-17 10:06:03 科技日报  发表评论


科学家揭开生命暗物质之谜

  自然界中存在大量的微生物,因无法在实验室中培养,而几乎不为人所知,也因此被称为“生命的暗物质”。尽管基因组学技术能够从单细胞中扩增DNA,提供关于遗传变异的有趣信息,但通常无法捕获罕见细菌的整个基因组。

  如今,J Craig Venter研究所(JCVI)的研究人员利用一种新颖的微型宏基因组学方法,成功获得了“候选TM6门”(Candidate phylum TM6)约90%的基因组。这项研究成果发表在6月10日的《PNAS》杂志上。

  JCVI的科学家、文章的第一作者Jeffrey McLean谈道:“我们本来以为我们能够富集20或100个细胞,这样我们就能获得单个物种的3-4个细胞,重建一个更完整的基因组。这是微生物学的圣杯——我们试图找到方法来分离并测序这些罕见细菌的基因组。”

  这种被称为TM6的群体在1996年被首次发现,它是微生物界的一个普通成员,丰富程度低,但是存在于许多水环境中,包括家庭饮用水。McLean及其同事从医院休息室水槽下水管的生物膜上收集了细胞,并利用一种自动化的单细胞基因组平台对细胞分类。研究小组从分类后的细胞中扩增了DNA,并创建出微型宏基因组(mini-metagenome)。

  McLean表示:“一旦我们扩增,我们就能了解反应孔中有什么。在这种情况下,我们能够击中TM6的一些序列。一旦我们做到了这一点,我们就很有可能获得基因组的一部分,从而开展深度测序。”

  研究小组重建了这种罕见微生物约90%的基因组,表明这种技术可用于了解生命中暗物质的更多情况。作者报告称,这个TM6基因组表明这种生物很可能是革兰氏阴性的,而且能够在水槽下水管上发现的生物膜或变形虫内部生活。他们计划在其他环境中检验这种技术,如果一切顺利的话,有望解决如何培养TM6及其他罕见物种的问题,以便更好地开展研究。

  “这一技术是连接单细胞基因组学和宏基因组学的完美桥梁。我们希望捕捉到更多低丰度的物种,并以前所未有的能力重建它们,”McLean表示。

  作者认为,通过这项工作,他们能够鉴定并更好地了解潜在的新兴病原体。

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