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原文作者:Frédéric Raymond 近期在Microbiome 發(fā)表了新文章的作者與我們分享了自己研究背后的故事:“在分析基因組數(shù)據(jù)時(shí),我通常喜歡物盡其用,盡可能充分利用每種方法。我們最近發(fā)表的論文主要研究了腸道微生物,特別是低豐度細(xì)菌中的抗生素抗性基因。在這里,我想和大家分享一下研究所用方法背后的故事”。 我們最近在Microbiome 上發(fā)表的論文是我的“抗生素對微生物組影響三部曲”中的第三篇。在三部曲的第一篇(The ISME Journal , 2016)中,我們確定了攝入某一常用抗生素是如何對糞便微生物組產(chǎn)生影響的。這項(xiàng)研究的亮點(diǎn)之一是我們使用了深度無選擇性宏基因組學(xué)分析(每個(gè)樣本中的基因數(shù)量高達(dá)15 Gb);這種分析方法不僅可以對微生物組進(jìn)行分類分析,還可以進(jìn)一步挖掘宏基因組中的抗生素抗性基因。 我們最終檢測到了43000多個(gè)可能的抗生素抗性基因! 的確,43000是一個(gè)非常龐大的數(shù)字。這意味著僅在24個(gè)健康的人(每個(gè)對象分別在3個(gè)時(shí)間點(diǎn)取樣)中就存在著43000多個(gè)可能對抗生素存在抗性的細(xì)菌。當(dāng)時(shí)看到這個(gè)結(jié)果,我整個(gè)人都不好了!但現(xiàn)在來看的話,這個(gè)數(shù)字卻有著完全不同的啟示。 在這篇文章(以及第二篇文章)發(fā)表幾個(gè)月后,我有幸前往法國阿訥西參加Mérieux基金會和巴斯德研究所聯(lián)合舉辦的為期兩周的抗生素進(jìn)階課程。課程內(nèi)容主要圍繞抗生素及抗生素耐藥性,授課老師包括多個(gè)領(lǐng)域的十幾位專家。在這兩周的時(shí)光中,不單單是授課和學(xué)習(xí),也可以說是一種人文經(jīng)歷。課程期間我被邀請簡要介紹抗生素抗性和微生物組的研究進(jìn)展,我分享了那篇2016年ISME論文的未發(fā)表數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)揭示了某些特定的抗生素抗性基因普遍存在于我們的微生物組中。當(dāng)時(shí)一位很有名的微生物學(xué)家舉手說到:“這些抗生素抗性基因中許多存在于所有的大腸桿菌菌株中。它們與臨床不相關(guān)。它們無處不在!” 我們的耐藥基因組不盡相同 我反復(fù)思考這句話并逐漸意識到,對于這些可能的抗生素抗性基因,我們要做的不僅僅是歸類。43000這個(gè)龐大的數(shù)字只是一個(gè)紙老虎,它沒有任何意義。我們需要把 這些基因放在特定背景中進(jìn)行研究:基因組學(xué)背景、流行病學(xué)背景、臨床醫(yī)學(xué)背景。 在接下來的一年里,我和同事們試圖找到從大數(shù)據(jù)角度進(jìn)行比較基因組學(xué)研究的方法(例如使用Ray Surveyor軟件)。方法學(xué)研究日臻完善的同時(shí)我又開始思考該如何利用團(tuán)隊(duì)在方面的專長對公共數(shù)據(jù)庫中可用的基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解讀以更深入全面地了解微生物的基因情況。以下就是我們逐步推進(jìn)的研究:
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