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。來自AD-gut協(xié)會(huì)的研究人員開發(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：“現(xiàn)實(shí)生活中的樣本包含數(shù)百萬種細(xì)菌，我們通常只對(duì)其中的十二種感興趣。” “通過我們的方法，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)記物專門標(biāo)記，從而產(chǎn)生某種“ DNA條形碼”。為了識(shí)別此類DNA條形碼的來源，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法在密切相關(guān)的物種之間進(jìn)行區(qū)分以及無法識(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。