JCVI科學家破譯“生命的暗物質”

　　自然界中存在大量的微生物，因無法在實驗室中培養，而幾乎不為人所知，也因此被稱為“生命的暗物質”。盡管基因組學技術能夠從單細胞中擴增DNA，提供關于遺傳變異的有趣信息，但通常無法捕獲罕見細菌的整個基因組。

　　如今，J. Craig Venter研究所(JCVI)的研究人員利用一種新穎的微型宏基因組學方法，成功獲得了“候選TM6門”(Candidate phylum TM6)約90%的基因組。這項研究成果發表在6月10日的《PNAS》雜志上。

　　JCVI的科學家、文章的第一作者Jeffrey McLean談道：“我們本來以為我們能夠富集20或100個細胞，這樣我們就能獲得單個物種的3-4個細胞，重建一個更完整的基因組。這是微生物學的圣杯——我們試圖找到方法來分離并測序這些罕見細菌的基因組。”

　　這種被稱為TM6的群體在1996年被首次發現，它是微生物界的一個普通成員，豐富程度低，但是存在于許多水環境中，包括家庭飲用水。McLean及其同事從醫院休息室水槽下水管的生物膜上收集了細胞，并利用一種自動化的單細胞基因組平臺對細胞分類。研究小組從分類后的細胞中擴增了DNA，并創建出微型宏基因組(mini-metagenome)。

　　McLean表示：“一旦我們擴增，我們就能了解反應孔中有什么。在這種情況下，我們能夠擊中TM6的一些序列。一旦我們做到了這一點，我們就很有可能獲得基因組的一部分，從而開展深度測序。”

　　研究小組重建了這種罕見微生物約 90%的基因組，表明這種技術可用于了解生命中暗物質的更多情況。作者報告稱，這個TM6基因組表明這種生物很可能是革蘭氏陰性的，而且能夠在水槽下水管上發現的生物膜或變形蟲內部生活。他們計劃在其他環境中檢驗這種技術，如果一切順利的話，有望解決如何培養TM6及其他罕見物種的問題，以便更好地開展研究。

　　“這一技術是連接單細胞基因組學和宏基因組學的完美橋梁。我們希望捕捉到更多低豐度的物種，并以前所未有的能力重建它們，”McLean表示。

　　作者認為，通過這項工作，他們能夠鑒定并更好地了解潛在的新興病原體。