圍繞著(zhù)各種各樣的微生物群落，過(guò)去五年有3000多篇論文發(fā)表，顯示了這個(gè)研究領(lǐng)域的熱度。不過(guò)，宏基因組學(xué)研究包括多個(gè)步驟，而每個(gè)步驟都可能引入差異，這限制了數據的解釋和比較。于是，一個(gè)國際研究團隊近日推薦了一種標準化的DNA提取方案，有助于改善人類(lèi)糞便微生物組的研究。
這個(gè)團隊由歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗室的Peer Bork領(lǐng)導，重點(diǎn)關(guān)注糞便樣本的DNA提取步驟。他們評估了21種有代表性的DNA提取方案，并在《Nature Biotechnology》上發(fā)表了他們的結果。根據研究結果，他們建議研究人員采用方案Q來(lái)提高可比性。
“總的來(lái)說(shuō)，如果在實(shí)驗室中實(shí)施我們的建議，則有望提高交叉研究的可比性，并且能夠對微生物組的性質(zhì)做出有意義的推斷，”作者在文中寫(xiě)道。
在這項研究中，Bork及其同事采集了兩個(gè)糞便樣本，并將它們分成多份送到三大洲的21個(gè)實(shí)驗室。這些實(shí)驗室利用各種方法來(lái)提取DNA，包括7種最常見(jiàn)的試劑盒（比如Promega Maxwell、Qiagen的QIAamp Stool Mini kit、MP Bio的 FastDNAspinSoil等）以及各種非試劑盒方案。實(shí)驗室隨后將提取出的DNA送到Genoscope，在Illumina的HiSeq 2000平臺上開(kāi)展測序。
研究人員稱(chēng)，不同的提取技術(shù)帶來(lái)了明顯的技術(shù)差異。這些方案產(chǎn)生了不同量的DNA和不同程度的片段化DNA。例如，方案18回收的DNA是方案3或12的100倍，而方案4、10和12產(chǎn)生了高度片段化的DNA，但方案1沒(méi)有。
他們還評估了不同方法是否會(huì )對宏基因組的分類(lèi)和功能組成方面造成影響。結果表明，大多數方案提供了類(lèi)似的物種排名，但有些在物種水平上還是引入一些差異。
研究人員還發(fā)現，一些操作方案產(chǎn)生了較少的革蘭氏陽(yáng)性菌，這可能是因為它們無(wú)法打破細胞壁來(lái)提取DNA。因此，他們認為多樣性可作為評估DNA提取步驟的指標之一，包括革蘭氏陽(yáng)性菌的存在。
Bork及其同事選擇了表現最佳的三種方案進(jìn)行額外分析。他們將相同的糞便樣本送到熟悉和不熟悉這些方案的實(shí)驗室，以評估這些方案的重現性。他們還制備了含有10個(gè)物種的模擬細菌群落，并將其加入另外8個(gè)糞便樣本中進(jìn)行分析。
這三種方案都表現出良好的重現性，但方案H的樣本內差異最低。不過(guò)，與其他兩種方案相比，方案H也低估了革蘭氏陽(yáng)性菌的量。在模擬群落的分析中，三種方案表現相當，但方案W略勝一籌。
不過(guò)，研究人員也指出，由于對苯酚氯仿的依賴(lài)，方案W不容易自動(dòng)化。同時(shí)，方案Q可回收多樣化的微生物群落，在分析準確性方面與方案W不相上下，因為它的平均絕對定量誤差小于0.5x。
基于這些結果，Bork及其同事得出結論，方案Q似乎是整體上最好的方法，可以作為新方法的比較基準。他們進(jìn)一步建議研究人員采用這種方案作為標準化的提取方法。具體來(lái)說(shuō)，這種方法使用了Qiagen的QIAamp Stool Mini kit?！八牟捎脤⒏纳迫祟?lèi)腸道微生物組研究的可比性，并有助于薈萃分析，”他們寫(xiě)道。
（本文轉載丁香通）
