更準(zhǔn)確地分析腸道細(xì)菌以進(jìn)行診斷

我們腸道中的微生物可能與某些疾病有關(guān)，例如老年癡呆癥和糖尿病。來(lái)自AD-gut協(xié)會(huì)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新穎的方法-結(jié)合光學(xué)DNA繪圖和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)-可以準(zhǔn)確區(qū)分和快速識(shí)別微生物群中的各種物種。

胃腸道細(xì)菌與阿爾茨海默氏病和糖尿病等疾病之間是否存在聯(lián)系?最近的科學(xué)進(jìn)展表明，這是一個(gè)值得探索的領(lǐng)域。

為了更好地探討這種可能性，由約翰·霍夫肯斯(KU Leuven)教授，亞歷山大·拉德諾維奇(Aleksandra Radenovic)教授(EPFL /工學(xué)院)，迪米特里·范·德維爾(Dimitri Van De Ville)教授(EPFL /工學(xué)院)和西奧·拉瑟(Theo Lasser)教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)/工程學(xué)院)聯(lián)手開(kāi)發(fā)了一個(gè)強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)框架，該框架將使DNA定位可用于基于微生物組的診斷中。相關(guān)研究論文已發(fā)表在NAR基因組學(xué)和生物信息學(xué)上。

研究人員表明，他們的方法可以有效地在阿爾茨海默氏病小鼠模型中正確鑒定來(lái)自已知腸道細(xì)菌哈維氏弧菌兩條不同染色體的混合物的單條DNA鏈。這是一個(gè)復(fù)雜的挑戰(zhàn)。該研究的共同作者之一拉斐爾·維塔萊(Raffaele Vitale)解釋說(shuō)：“現(xiàn)實(shí)生活中的樣本包含數(shù)百萬(wàn)種細(xì)菌，我們通常只對(duì)其中的十二種感興趣。” “通過(guò)我們的方法，我們可以在不需要單堿基水平分析或成本效益不高的環(huán)境中大大加快微生物組分析的速度。”

在DNA作圖中，顯微鏡圖像是由拉伸的DNA分子制成的，這些分子被熒光標(biāo)記物專(zhuān)門(mén)標(biāo)記，從而產(chǎn)生某種“ DNA條形碼”。為了識(shí)別此類(lèi)DNA條形碼的來(lái)源，需要將其與從細(xì)菌的已知基因組序列生成的參考圖進(jìn)行比較。然后，分析方法會(huì)為這些比較中的每一個(gè)生成分?jǐn)?shù)，并使用該分?jǐn)?shù)計(jì)算每次匹配的可靠性的經(jīng)驗(yàn)性p值。

到目前為止，最常見(jiàn)的微生物群落分析方法是尋找所有生命共有的基因，例如核糖體DNA。但是，該方法具有某些缺點(diǎn)，例如讀數(shù)中的潛在偏差以及無(wú)法在密切相關(guān)的物種之間進(jìn)行區(qū)分以及無(wú)法識(shí)別不具有這些基因的物種(例如噬菌體)。另一種選擇是讓研究人員對(duì)樣品中的所有樣品進(jìn)行測(cè)序。但是這種方法在計(jì)算上非常密集，并且對(duì)于密切相關(guān)的物種也有麻煩。AD-gut聯(lián)盟內(nèi)部開(kāi)發(fā)的新方法將使研究人員能夠識(shí)別微生物物種 更快，更有效。