科普 | 微生物培养真的out了吗？【推荐阅读】

近年来，随着分子技术的发展，宏基因技术和16S rRNA测序技术被应用到关于人体微生物与健康、疾病的关系的研究上，而对原核生物的纯培养逐渐被忽视。但是，宏基因组学技术也不是完美的，它产生的大量不能与已知微生物基因组比对的序列，而这些未识别的序列或许和已知的微生物是有关系的。纯培养对于阐明这些微生物的功能是很有必要的。当然，这不是指单纯的传统培养，而是指微生物培养组学(culturomics)。微生物培养组学是一种高通量方法，其利用多重培养条件来检测更高的细菌多样性。Lagier等人利用多重培养方法、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析 (matrix-assistedlaser desorption/ionization–time of flight，MALDI-TOF)及16s rRNA测序检测了901,364个克隆，分离了1057种原核生物，其中531种是在人体肠道内新发现的微生物。在这531种微生物中，有146种是在人体中发现但在肠道内没发现过的，有187种细菌和1种古生菌是在人体内没发现过的，有197种可能是新物种。通过比较培养组学和宏基因组学的结果，本研究发现培养组学的应用使得微生物的培养可以对应于之前未能比对的序列。此外，培养组学使人体肠道中可被分离的物种数量增加了一倍。

图1 培养组学研究中分离的细菌和古生菌的数量Hamad等人通过培养组学、ITS1及ITS2扩增子高通量测序对14份患病或健康的人类粪便样品中的真菌进行分析。通过培养组学方法分离出17800个真菌菌落，分离出41种真菌物种，其中有10个真菌物种第一次在人体肠道中发现。通过ITS1及ITS2扩增子高通量测序方法分别鉴定出142及173个相应的OTU。结合培养组学与扩增子测序共得到181个真菌物种，其中18个为培养组学所特有，140个为扩增子测序所特有，只有23个在两种方法中皆存在。

图2 从扩增子测序获得的总真菌OTU的分布以及培养组学获得的真菌的分布。结论宏基因组学技术虽然越来越成熟，但微生物培养也不是不需要的。宏基因组学和培养组学都有着各自的优势，为了对肠道微生物进行一个更好的鉴定，培养组学和红基因组学的结合的应用或许是一个好的策略。参考文献序号题目期刊下载二维码[1]Culture of previously uncultured members of the human gut  microbiota by culturomicsNATURE  MICROBIOLOGY[2]Culturomics and Amplicon-based Metagenomic  Approaches for the Study of Fungal Population in Human Gut MicrobiotaSCIENTIFIC REPORTS本文由微生太群友董小橙编译，莫秋芬、江舜尧编辑。