NatureMethods發布宏基因組測序新工具

　　微生物幾乎是無所不在的，它們對生態環境和人體健康起到了不容忽視的作用。然而人們對微生物的了解還相當匱乏，因為許多微生物是無法在實驗室中培養的。宏基因組學是了解這些微生物的重要途徑，但宏基因組測序并不是一件容易的事兒，就像是把許多拼圖拆散混在一起，然后在毫無參考的情況下拼接。

　　最近Nature Methods雜志發布了一個名為TruSPADES的強大工具，可以大大提升研究者們測序宏基因組的能力。這種算法能將Illumina測序儀生成的300bp短讀取，合并成大約1萬bp的基因組片段（Synthetic Long Reads）。如果說用短讀取相當于語句，那么長片段就是整章文字。顯而易見，把整章文字還原成一本書要容易得多。

　　TruSPADES主要是先給100-300bp的短讀取裝上條碼，然后通過de brujin 圖把這些片段組裝起來，生成Synthetic Long Reads。這種低成本的方法可以更好的確定相連片段，獲得更長更準確的長測序片段。

　　研究人員正在將這一方法用于各種微生物群體，從人體微生物組到海洋微生物組。“這是新一代的測序技術，會對宏基因組測序產生很大的影響，”這項研究的領導者，加州大學的Pavel Pevzner教授指出。

　　人類消化道居住的大量微生物被統稱為腸道微生物組。腸道微生物組在人類代謝食物、抵御感染和應答藥物等過程中起到了重要的作用，許多人類疾病都與微生物組失衡有關。我們知道腸道菌群的菌種組成是因人而異的，宏基因組測序進一步揭示了微生物組驚人的復雜性。華盛頓大學的科學家們發現，在人們共有的一些細菌中還存在著廣泛的菌株差異。這是首次在腸道菌群中大規模分析菌種內部的基因變異。

　　嬰兒的微生物組需要在成長過程中慢慢成熟。華大基因和瑞典哥德堡大學的研究人員對98名一歲以內的瑞典嬰兒進行了腸道菌群分析。我們一直以為引入固體食物是改變嬰兒腸道菌群的關鍵因素，但這項研究表明推動微生物組成熟的其實是斷奶。研究人員發現，即使引入了固體食物，非母乳嬰兒的微生物組仍舊比母乳嬰兒更接近成人。

　　人們一直認為DNA編碼的指令是所有生命通用的，例外情況極少。Science雜志上的一項宏基因組研究顯示，自然界中的生物又一次打破了人類定下的規則。美國能源部聯合基因組研究所的研究團隊收集了來自1776種環境（包括17個人體區域）的微生物宏基因組數據，在其中尋找所謂的“重編碼事件”。他們專門就終止密碼子（命令蛋白合成停止的遺傳序列）的重編碼事件進行分析，尋找那些把終止密碼子當成“前進”信號，還繼續往蛋白上添加氨基酸的事件。研究表明，這樣的事件在環境樣本中大量存在。