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质粒与肠道微生物研究新进展,PCR Clean助力清除核酸污染

更新时间:2024-04-22  |  点击率:100

治理相关研究涉及到很多分子生物学实验,此类实验对于环境中杂质DNA的含量有比较高的要求。洁净、无杂质核酸污染的实验室,试验成功率更高。德国MB公司生产的PCR Clean,能高效清除实验环境中的杂质核酸污染,有助于提升分子实验的稳定性。

 

人体肠道中包含非常多的微生物,这些微生物为包括质粒在内的可移动遗传元件的接触转移提供了一个便利条件。质粒通常被定义为从宿主染色体上自主复制的染色体外元件。除了作为分子生物学的主力外,质粒通过提供诸如抗生素抗性、重金属抗性、毒力因子或代谢功能等特性,加速微生物进化和增强宿主适应性的能力已被广泛研究。

 

质粒一直是微生物学的一个主要焦点,不仅因为它们在分子生物学中的生物技术应用,而且因为它们在抗生素耐药性基因的进化和传播中的作用,这是一个日益增长的全球公共卫生问题。然而,存在着一组质粒,似乎没有人们感兴趣的遗传功能,并且不包含编码对其宿主明显有益功能的基因。这种隐质粒"通常很小且多拷贝,通常难以研究,因为它们缺乏任何可测量的表型或可选择的标记。但这类质粒存在于广泛的微生物分类中,并且分布在许多不同的环境中。

 

隐质粒的分析通常是在单一培养的细菌上进行的,这限制了对自然发生的微生物栖息地中其生态的了解。然而,宏基因组学和全新质粒预测算法的新进展,为弥合这一差距提供了强有力的手段。

 

例如,在近期的一项研究中,科研人员对来自人类肠道的68,000多个质粒进行了表征,并观察到在地理不同人群数据集中普遍的参考质粒之一,是一种名为pBI143.44的隐质粒。科研人员通过组学和实验方法对这种隐质粒进行了深入的表征,以研究其遗传多样性,宿主范围,传播途径,对细菌宿主的影响,以及与人类健康和疾病状态的关系。

 

相关研究发表在《Cell》上,文章标题为:“A cryptic plasmid is among the most numerous genetic elements in the human gut"。

 

该研究结果揭示了pBI143在人类肠道中的作用,其拷贝数至少比人类肠道中丰富的噬菌体之一——噬菌体crAssphage平均高出14倍。该项研究还证明了pBI143作为一种具有成本效益的生物标志物的潜力,可以评估微生物在人体肠道中所经历的压力程度,并作为一种量化环境样本中人类粪便污染水平的敏感手段。