新技術解讀微生物間的“談話”

美國加州大學圣迭戈分校團隊開發了一種新的搜索工具，利用由全球研究人員整理的超過6萬種微生物的數據庫，可立即將微生物與其產生的代謝物進行匹配，從而幫助人們更好地了解微生物的新陳代謝。相關論文5日發表在《自然·微生物學》上。

這項技術使研究人員能夠在沒有任何先驗知識的情況下，將微生物與它們產生的新陳代謝特征相匹配，代表著在理解微生物與人類和生態系統之間復雜關系方面取得了重大飛躍。

有益微生物在人類健康中發揮著關鍵作用，人體微生物群落的破壞與一系列疾病有關。微生物也是重要環境過程的核心，例如碳循環和氮循環。當參與這些過程的微生物群落被破壞時，生態系統的營養循環可能變得更困難。

在分子水平上研究微生物的挑戰之一是，很難分辨哪些微生物在產生哪些分子。如果將微生物群落看作是一場擁擠的聚會，聚會中有很多人在說話，群落中很多微生物在“交談”。此前的實驗只能錄制嘈雜的聲音。但是在新研究中，科學家找到一種方法來解讀音頻，可以找出是誰在“喋喋不休”地說什么。

這種突破性的工具被研究人員稱為microbeMASST。他們從來自世界各地的6萬個不同的微生物樣本中收集了超過1億個數據點。這個數據庫包括來自植物、土壤、海洋、湖泊、魚類、陸地動物和人類的微生物數據。

通過將實驗樣本與這個龐大的微生物庫進行交叉對比，microbeMASST可檢測到樣本中存在哪些微生物。這是首個可做到這一點的工具，且僅在幾秒鐘內就能完成。

研究人員相信，該技術的應用可擴展到生物學的各個領域，如水產養殖、農業、生物技術和研究微生物中介的健康狀況。未來，microbeMASST或將成為生命科學研究界的變革性資源。