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微生物暗物质是什么?

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微生物是地球上最为丰富多样的细胞生命形式,存在于包括海洋、热泉、沙漠等各种生境中。目前有超过99%的细菌和古菌物种尚未以纯培养方式获得,也就是说我们对于神秘的微生物世界至今也只是窥探到冰山一角。

这些只能以免培养方式检测到的未培养微生物被称为微生物暗物质(Microbial Dark Matter,MDM)。对于MDM认知的匮乏,使得微生物在物种和功能多样性等方面充满了神秘色彩。深刻理解MDM研究领域存在的挑战与机遇,将对我们揭开MDM的神秘面纱、积累物种和遗传资源具有重要意义。 

作者指出,从单细胞测序和宏基因组技术获得的基因组序列给MDM研究带来了曙光,极大地扩展了我们对微生物物种和功能多样性的认知,加深了对生命起源的探索。“我们在“欣赏”MDM“多姿多彩”一面的同时,MDM总是能够给我们带来惊喜,让我们更好的理解我们所存在的生命世界“”。 

作者指出目前MDM研究面临的三个挑战:

(1) MDM没有统一的命名规则,使得科研圈交流混乱;

(2)很难仅从基因组信息中对MDM进行全面的功能研究;

(3)如何对MDM进行培养至今仍是十分具有挑战的任务。

作者建议:

(1)坚持对各个生境以包括宏基因组、宏转录等多组学的方式进行MDM研究,将有助于拓展我们对微生物物种和功能多样性的认知;

(2)原位实验结合组学分析,以及采用包括FISH、NanoSIMS、Raman和异源表达等技术对MDM功能进行探索;

(3)结合多组学和功能网络信息等指导富集培养策略。 

同时,作者指出MDM研究需要多学科、多维度的交叉合作,因此构建MDM研究中心将有助于解决目前所面临的挑战。 

这项对MDM的研究工作就像是打开一个个充满惊喜的“魔术盒”,总会得到意想不到且令人兴奋的结果。但对于科研工作者而言,“魔术盒”所展现的奇妙事物并不是MDM研究的最终答案,而是进一步探究其生态与进化机制研究的开始。

---摘自 生物通---仅供参考 

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