科學(xué)家利用納米孔技術(shù)發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌和微生物組的DNA甲基化

細(xì)菌DNA甲基化發(fā)生在不同的序列環(huán)境中，并在細(xì)胞防御和基因調(diào)控中發(fā)揮重要的功能作用。越來越多的研究報(bào)告說，細(xì)菌DNA甲基化在影響臨床相關(guān)表型如毒力，宿主定植，孢子形成，生物膜形成等方面具有重要作用。

細(xì)菌甲基化組包含三種主要的DNA甲基化形式：N6-甲基腺嘌呤(6 mA)，N4-甲基胞嘧啶(4mC)和5-甲基胞嘧啶(5mC)。哺乳動(dòng)物基因組中用于DNA甲基化定位的亞硫酸氫鹽測(cè)序方法廣泛使用，無法有效解決細(xì)菌甲基化組的問題。單分子實(shí)時(shí)(SMRT)可以有效地繪制6mA和4mC事件的圖譜，并且在過去十年中已授權(quán)對(duì)超過4,000個(gè)細(xì)菌甲基化基因組進(jìn)行研究。但是，SMRT測(cè)序不能有效檢測(cè)5mC甲基化。

結(jié)果：在這項(xiàng)工作中，我們開發(fā)了一種新方法，該方法能夠?qū)V泛應(yīng)用的甲基化發(fā)現(xiàn)進(jìn)行納米孔測(cè)序。我們將其應(yīng)用于單個(gè)細(xì)菌和腸道微生物組，以進(jìn)行可靠的甲基化發(fā)現(xiàn)。此外，我們展示了DNA甲基化技術(shù)在高分辨率微生物組分析中的應(yīng)用，可直接從微生物組樣本中繪制出帶有其宿主基因組的移動(dòng)遺傳元件。

為什么這項(xiàng)研究很有趣：

與細(xì)菌性病原體作斗爭(zhēng)?？股啬退幮詫?duì)公眾健康構(gòu)成極大的風(fēng)險(xiǎn)。為了與細(xì)菌病原體進(jìn)行最佳對(duì)抗，重要的是發(fā)現(xiàn)新的藥物靶標(biāo)。越來越多的證據(jù)表明，細(xì)菌DNA甲基化在調(diào)節(jié)細(xì)菌生理(例如毒力，孢子形成，生物膜形成，病原體-宿主相互作用等)方面起著重要作用。這項(xiàng)工作中的新方法使研究人員可以更有效地從細(xì)菌病原體中發(fā)現(xiàn)新的DNA甲基化，從而開啟新的領(lǐng)域。發(fā)現(xiàn)新靶標(biāo)以設(shè)計(jì)新抑制劑的機(jī)會(huì)。

為了更好地了解微生物組。盡管人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到微生物組在人類健康中的作用，但是微生物組的全面表征仍然很困難。為了有效利用微生物組的治療能力，重要的是要了解人類微生物組中的特定細(xì)菌種類和特定菌株。我們的新方法結(jié)合了長(zhǎng)時(shí)間閱讀測(cè)序和細(xì)菌DNA甲基化的強(qiáng)大功能，可將復(fù)雜的微生物組樣品解析為單個(gè)物種和菌株。因此，它還將使用于醫(yī)療應(yīng)用的人類微生物組具有更高的分辨率表征。

標(biāo)簽： 納米孔技術(shù)