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细菌组学研究要小心DNA污染

发布人:lyqlkj发布时间:2015/7/11浏览次数:489次

在实验室的操作仪器上DNA污染非常普遍,这情况仪器在进行许多分子生物学实验中并无问题,但在进行细菌组学分析时,这种危害性需要引起高度重视。因为这种污染可以造成关键数据上的严重误导。

体内微生物与身体健康和疾病的重要关系已经被广泛认可,遗传学方法已经逐渐成为分析微生物组学的重要技术。但是这个领域的科研新手容易因为对实验仪器污染的严重性认识不足,导致实验失败。英国阿伯丁大学微生物学家Alan Walker就是这样认为的。只要看看相关文献,关于DNA污染的危害问题在几十年前都曾经被学者认识到。在微生物学研究热情高涨的当前,许多新人并不一定了解这些历史文献。Walker等最近对这一问题进行了首次系统研究,结果发现两种被常规用于微生物组学的技术,16S rRNA和全基因组鸟枪法宏基因组学都可以因为DNA污染导致研究彻底失败或假研究结果。

研究小组使用两种技术,和现成的DNA 提取试剂盒,对培养的单纯细菌沙门氏菌和不同的稀释样本进行分析,显然这种样品中细菌类型是单一的。为避免操作偏差,实验在三个不同的研究机构的实验室分别进行。所有实验的结果都表明,随着样本稀释度增加,DNA污染影响逐渐增加,并迅速导致沙门氏菌信号被掩盖,11月12日,这一研究论文发表在BMC Biology上。如果用更直白的语言来描述此研究,如果细菌的丰度不高,现有的技术无法区分样本中的细菌和污染的DNA,或者说常规微生物组学技术无法避免DNA污染导致的数据破坏。

研究认为污染的部分原因是DNA抽提试剂盒,这种试剂盒中的试剂本身都是被污染的,但研究者总是假定这些试剂盒没有这个问题。Walker告诉记者,如果检测样本是含有大量微生物的样本如粪便,这个问题并不严重,因为样本中的信号比较强,远远超过污染信号,但是如果样本是细菌浓度非常低的生物样本,例如脑脊液、血液和肺组织,这种危害就非常明显了。