Распутывание целых геномов отдельных видов из микробной смеси

«Этот новый метод позволит нам обнаружить множество неизвестных в настоящее время видов микробов, которые нельзя выращивать в лаборатории, одновременно собирая их геномные последовательности», — говорит соавтор Майтрейя Данхэм, биолог из Департамента геномных наук Вашингтонского университета. .Сообщества микроорганизмов, взятые со дна океана или изо рта человека, состоят из множества различных видов, живущих вместе. Стандартные методы секвенирования этих сообществ объединяют информацию от всех различных типов микробов в образце. В результате получается мешанина генов, которую сложно анализировать, а неизвестные виды в образце трудно обнаружить.«Наш подход говорит нам, какие фрагменты последовательности в смешанном образце происходят из одного и того же генома, что позволяет нам конструировать последовательности целого генома для отдельных видов в смеси», — говорит соавтор Джей Шендуре, также из Департамента геномных наук Вашингтонского университета. .Ключевым достижением было объединение стандартных подходов с методом, отображающим, какие фрагменты последовательности когда-то находились рядом друг с другом внутри ячейки.

Клетки в образце сначала обрабатываются химическим веществом, которое связывает вместе нити ДНК, которые находятся в непосредственной близости. Только нити, которые находятся внутри одной ячейки, будут достаточно близко для соединения.

Затем ДНК разрезается на биты, а связанные части выделяются и секвенируются.«Этот элегантный метод позволяет изучать микробы в окружающей среде», — говорит Бренда Эндрюс, главный редактор журнала G3: Genes | Genomes | Genetics.

Эндрюс также является директором Центра Доннелли и кафедры медицинских исследований имени Чарльза Х. Бест в Университете Торонто. «Это откроет множество окон в невидимый иначе мир».В то время, когда персональное секвенирование микробиома становится чрезвычайно популярным, этот метод открывает важные возможности для помощи исследователям в создании полной картины геномного содержания сложных смесей микроорганизмов.

Эта полная картина будет иметь решающее значение для понимания воздействия различных популяций микробиома и значимости конкретных микроорганизмов для здоровья человека.