2013值得关注的技术：微生物组功能研究

　　

生物通报道 《Nature Methods》杂志将2012年度技术授予了定向蛋白质组学（targeted proteomics）。同时，杂志还介绍了2013年值得关注的技术，包括纳米孔测序仪（Disruptive nanopores）、微生物组功能研究（Probing microbiome function）、近红外探针（Near-infrared probes）、干细胞体外微环境（In vitro niches）等等。

大约几年前，人们开始争相对直接取自环境的微生物进行大规模测序。随着每个栖息地的宏基因组序列蜂拥而至，微生物生态学的新阵地在哪里？《Nature Methods》杂志认为，分子图谱分析技术与DNA测序互补，有望带我们深入了解看不见的生物群落的功能。

微生物的大规模测序在这两年相当热门，目前已有多项成果发表。今年6月，Nature、Science和Cell三大顶级期刊都公布了人类微生物组计划的最新成果。同时，肠道、阴道以及鼻窦的微生物组研究成果也频频见报。不过，到目前为止，大部分工作都集中在系统发育标记的测序，以鉴定样品中微生物的数量和类型。但这些微生物究竟干了什么呢？它们的功能何在？

鸟枪法DNA测序和越来越多的参考基因组有助于我们揭开它们的功能。尽管如此，这一信息只能概述潜在的代谢功能。另一方面，RNA测序、蛋白和代谢物图谱分析方法能够定位哪些通路是激活的。它们有助于新颖的生化探索，并深入了解环境与微生物的互作。

将转录本和蛋白表达等互补数据相结合，可带来更好的准确性，从而支持结论。整合需要汇集不同的专业知识，也可能需要新的工具。从传统生态学和系统生物学演化而来的网络建模（Network modeling）是一种很有前途的方法，有望在微生物生态学中大显身手。

杂志认为，除了大规模的测序研究，未来将看到更多定向研究，它们从各种方法中获得更丰富的数据，让这成为有趣的方法开发领域。也许您需要决定是走得更深，还是走得更宽。不过最终，微生物将回到实验室，通过高通量培养方法和人工无菌的环境（如悉生小鼠）来开展深入的功能研究。（生物通 薄荷）

附：人类微生物组计划

2007年底，美国国立卫生研究院（NIH）宣布将投入1亿1500万美元正式启动酝酿了两年之久的“人类微生物组计划”。 由美国主导的，有多个欧盟国家及日本和中国等十几个国家参加的人类微生物组计划将使用新一代DNA测序仪进行人类微生物组DNA的测序工作，是人类基因组计划完成之后的一项规模更大的DNA测序计划，目标是通过绘制人体不同器官中微生物基因组图谱，解析微生物菌群结构变化对人类健康的影响。