深圳子科生物報道：由加州大學洛杉磯分校領導的研究小組開發(fā)出了一種更快、更準確的方法來確定寄宿在人類體內(nèi)的細菌來自何處。從廣義上講，這個工具能推斷出任何微生物群的起源。

新工具被命名為“FEAST”，可以在短短幾個小時內(nèi)分析過去需要在幾天或幾周才能處理完的大量遺傳信息。該軟件可用于醫(yī)療保健、公共衛(wèi)生、環(huán)境研究和農(nóng)業(yè)，研究結果發(fā)表在《Nature Methods》。

一個微生物群通常包含成百上千種微生物。微生物群隨處可見，從人類的消化道到為我們提供水源的湖泊和河流。組成這些群落的微生物可以來自周圍的環(huán)境，包括食物。

了解這些生物體來自何處以及如何形成群落，可以讓科學家更詳細地了未知的解影響人類健康的生態(tài)過程。研究人員開發(fā)這個項目，為醫(yī)生和科學家提供了一個更有效的工具來研究這些現(xiàn)象。

追源程序可以給出來自其他地方的微生物群的百分比。這在概念上與人口普查相似，人口普查揭示yi民人口來自哪些國家，以及每個群體占總人口的百分比。

例如，對廚房柜臺樣本使用追源工具可以指示樣本中有多少來自人類，有多少來自食物，具體是哪種類型的食物。

有了這些信息，醫(yī)生就可以通過簡單分析微生物群來區(qū)分健康人和患有某種疾病的人。科學家可以使用這個工具來檢測水資源或食物供應鏈中的污染。

該研究的主要研究人員Eran Halperin說：“微生物組與人體生理和健康的許多方面有關系，但是現(xiàn)階段仍處于研究早期，我們正在了解許多物種動態(tài)網(wǎng)絡的臨床意義，以及它們?nèi)绾蜗嗷プ饔谩?rdquo;

Halperin補充說：“微生物組數(shù)據(jù)擴大，這迅速增加了我們對微生物生命的不同功能和分布的認識。然而，如此龐大和復雜的數(shù)據(jù)集帶來了統(tǒng)計和計算上的挑戰(zhàn)。”

研究人員說，與其他追源工具相比，F(xiàn)EAST的速度快了300倍，而且非常準確。

此外，目前的工具只能分析較小的數(shù)據(jù)集，或者只針對被認為是有害污染物的特定微生物。研究人員說，新工具可以處理更大的數(shù)據(jù)集，并提供更完整的微生物圖片，以及這些微生物來自何處。

研究人員通過對比先前發(fā)表的數(shù)據(jù)集，證實了FEAST的可行性。

例如，他們使用這個工具來確定廚房柜臺上微生物的類型，與以前分析相同數(shù)據(jù)集的工具相比，它提供了更多的細節(jié)。

他們還使用這個工具來比較剖宮產(chǎn)嬰兒的腸道微生物群和yin道產(chǎn)嬰兒的腸道微生物群。

加州大學洛杉磯分校計算機科學研究生、該研究的作者Liat Shenhav說：“我希望科學家們能利用FEAST來診斷與細菌有關的健康狀況。例如，如果一種特定的癌癥具有某種微生物特征，那么FEAST可能會被用于早期診斷。”