发布时间:2014-07-21 14:38 原文链接: Cell封面文章:微生物组研究的理想模型

  近年来,科学家们逐渐意识到人类微生物组会对人体健康产生重要的影响,微生物研究受到了越来越多的重视。微生物群落成员的多样性、丰度和相互关系,对整个群体有着决定性的影响。由于缺乏一个可控的研究体系,微生物群落的研究一直步履维艰。

  不过本期Cell杂志的封面文章告诉我们,奶酪皮作为一个可控的实验体系,是微生物群落研究的理想模型。奶酪皮将帮助研究者们理解微生物群落的形成和功能机制。

  哈佛大学的Rachel Dutton领导研究团队,从十个国家收集到了137种奶酪。他们对这些样本进行测序发现,世界各地的奶酪皮上主要生存着二十四种可培养的细菌和真菌。而各种奶酪上的微生物群落主要有三种模式。在这些模式的基础上,人们可以分析细菌和真菌在形成群落时的竞争与协作,研究这一过程所涉及的分子和机制。

  “人们常使用E. coli或线虫这样的模式生物,来理解基本的生物学过程,” Dutton说。“我们的目标是为微生物群落研究找到模式系统,这样的系统应该能够易于重复和操作。”

  “研究微生物群落的挑战在于,它们所生存的环境(例如人体或土壤)太过复杂,很难重复,”她说。“奶酪似乎可以符合我们的要求,现在我们确切知道奶酪皮上有哪些微生物在生长,而且很容易在实验室中重复这样的环境。”(延伸阅读:Science重要发现:癌症与微生物组)

  “一般来说,人们其实很难分离到特定环境中生存的所有微生物。而我们惊讶的发现,奶酪皮上的生活的所有微生物,都可以在实验室中培养。这一特性为微生物群体研究奠定了重要的基础,”Dutton实验室的一名博士后Julie Button说。

  研究人员希望可以通过奶酪皮研究,理解各种细菌和真菌之间的相互作用。比如,鉴定能够叫停真菌生长的细菌,或者能够抑制细菌生长的真菌。“我们正在与化学家们合作,在微生物群落的形成过程中,寻找细菌用来杀死真菌的分子,”Dutton说。“当然这一过程中,真菌也会利用抗菌物质帮助自己生存。”

  研究人员认为,奶酪皮这样的模式系统,将最终为人们揭示微生物群落的形成机制。Dutton等人希望能够在近期回答几个基本的问题,例如微生物群落形成过程中是否存在特定的法则,以及我们是否可以对此加以调控。

相关文章

复旦大学粟硕团队绘制全球首个哺乳动物高分辨率微生物与耐药基因图谱

哺乳动物体内微生物及其携带的抗生素耐药基因(ARG)的跨宿主传播,是潜藏的重大公共卫生风险源。然而,现有研究面临多重技术瓶颈:低丰度微生物难以检测导致潜在病原漏报;大量未报道的微生物物种缺失限制了多样......

科学家揭示真菌适应宿主环境调控新机制

中国科学院上海药物研究所研究员陈昌斌、黄新华团队联合厦门大学翔安医院教授李浩团队,首次发现两种转录因子之间存在关键互作,可协同调控真菌氨基酸代谢,扩展了对病原真菌在宿主体内环境适应机制的认识,也为开发......

研究者解析全球兰花共生真菌群落影响因素

近日,中国科学院成都生物研究所研究员尹华军团队研究解析了全球兰花共生真菌群落的影响因素。相关成果发表于《植物多样性》。菌根共生是植物与土壤真菌之间形成的一种古老互惠关系。菌根真菌显著影响地上植物群落的......

研究发现热融塌陷促进土壤微生物碳利用效率

持续的气候变暖造成多年冻土大面积融化。作为剧烈的冻土融化形式,热融塌陷会在短时间内改变植被、土壤和水文等过程,从而影响土壤微生物及其介导的碳过程。微生物碳利用效率是指微生物将吸收的碳分配至自身生长的比......

微生物可复刻巧克力风味

英国科学家研究发现,微生物群落能通过发酵可可豆,复制出高品质巧克力的风味特征,研究或能帮助提升醇正风味巧克力的工业化生产。相关研究8月18日发表于《自然-微生物学》。巧克力的独特风味取决于可可豆的发酵......

“生长曲线”当指挥:难养微生物也能唱“独角戏”

在地球的深海热泉、湿地,或者动物肠道和沉积物等环境中,生活着一群“无氧居民”——厌氧微生物。他们能分解有机废物、产生甲烷等可再生能源,还能参与温室气体的生成和消减——从污水处理厂到畜禽养殖、从沼气利用......

第十六届全国微生物资源学术研讨会召开

8月13日至17日,第十六届全国微生物资源学术研讨会在甘肃省张掖市召开。来自全国高等院校、科研院所和企业的500余位专家、学者及科研代表齐聚一堂。会议共安排了142场学术报告,包括34场大会主报告、8......

我国学者在精准抗菌研究领域取得进展

图TseVs效应蛋白的种属特异性抗菌机制在国家自然科学基金项目(批准号:32270061和32100019)资助下,南方科技大学傅暘教授研究团队在VI型分泌系统(T6SS)抗菌效应蛋白(以下简称:抗菌......

小小酵母,如何撬动跨界革命,引爆微生物的无限可能?

酵母,这一古老的微生物,不仅是人类饮食文化的重要伙伴,更在现代科技赋能下,衍生出食品加工用酵母、酵母加工制品、富营养素酵母等多样化产品,广泛应用于食品、农业、水产养殖、营养保健等领域。食品加工用酵母:......

深海来源真菌中抗炎活性次级代谢产物研究获进展

近日,中国科学院南海海洋研究所研究员刘永宏团队联合首都儿科研究所教授郭鹏团队在深海来源真菌中抗炎活性次级代谢产物取得重要进展。相关成果发表于《有机化学通讯》(Organicletters)。论文第一作......