每天，消化系統(tǒng)中的數(shù)十億細菌都在發(fā)生變化;你吃的食物、你服用的藥物和你接觸的細菌會使某些細菌比其他細菌繁殖得更多。科學家們知道，這種不斷變化的腸道微生物平衡與您的健康和疾病有關，但一直在努力確定是什么使一種微生物平衡優(yōu)于另一種。
在過去的十年里，科學家們通常通過描述存在的細菌種類和數(shù)量來描述一個人的微生物組——在人類腸道中發(fā)現(xiàn)的微生物的集合?，F(xiàn)在，由格萊斯頓研究所 Katie Pollard 博士領導的一組研究人員發(fā)表了兩項新研究，表明監(jiān)測細菌菌株——而不僅僅是物種——可以更好地了解微生物組。
細菌菌株有點像狗品種或番茄品種——屬于同一物種，但彼此不同。
“我認為研究人員僅僅關注微生物的種類就錯過了很多信息，”格萊斯頓數(shù)據(jù)科學與生物技術研究所所長、兩項研究的主要作者波拉德說。“當我們采取更細粒度的方法并觀察細菌菌株時，我預測我們將開始尋找微生物組與疾病之間的因果關系。”
在Nature Biotechnology雜志上發(fā)表的一項研究中，Pollard 的實驗室與美國能源部聯(lián)合基因組研究所的研究科學家 Stephen Nayfach 博士合作，開發(fā)了一種新的計算方法來分析存在于微生物組采樣比現(xiàn)有技術更快、更經(jīng)濟。Pollard 說，這種新方法將使研究人員能夠?qū)ξ⑸锝M進行比以往任何時候都更大、更精確的分析。
在Genome Research在線發(fā)表的另一篇論文中，Pollard 與斯坦福大學的 Benjamin Good 博士和 Michael Snyder 博士的實驗室合作，追蹤了一個人微生物組中 19 種不同的細菌菌株。 5 個月內(nèi)的時間點，包括抗生素療程之前和之后。他們發(fā)現(xiàn)，在某些情況下，一種細菌的豐度在不同時間點之間保持不變，但該物種內(nèi)的菌株發(fā)生了巨大變化。
讓微生物組有意義
在您的腸道內(nèi)，細菌可能不僅僅是消化您的食物。事實上，研究表明，與健康人相比，患有炎癥性腸病、哮喘、自閉癥、糖尿病和癌癥等多種疾病的人消化系統(tǒng)中的細菌不同。但到目前為止，很少有針對微生物組的治療方法從這些觀察中得出。
由于每種細菌都有自己的遺傳密碼，因此科學家們依靠 DNA 測序來發(fā)現(xiàn)任何特定人的微生物組中棲息著哪些細菌。但是由于數(shù)據(jù)的大小和復雜性，分析 DNA 序列很困難。盡管研究人員可以使用現(xiàn)有方法來確定存在哪些物種，但這僅提供了微生物組多樣性和功能的一部分。這是因為同一種細菌中的不同菌株可能存在顯著的遺傳差異，這些差異通常大到足以誘發(fā)不同的行為。
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