2013值得關注的技術：微生物組功能研究

　　《Nature Methods》雜志將2012年度技術授予了定向蛋白質組學(targeted proteomics)。同時，雜志還介紹了2013年值得關注的技術，包括納米孔測序儀(Disruptive nanopores)、微生物組功能研究(Probing microbiome function)、近紅外探針(Near-infrared probes)、干細胞體外微環境(In vitro niches)等等。

　　大約幾年前，人們開始爭相對直接取自環境的微生物進行大規模測序。隨著每個棲息地的宏基因組序列蜂擁而至，微生物生態學的新陣地在哪里?《Nature Methods》雜志認為，分子圖譜分析技術與DNA測序互補，有望帶我們深入了解看不見的生物群落的功能。

　　微生物的大規模測序在這兩年相當熱門，目前已有多項成果發表。今年6月，Nature、Science和Cell三大頂級期刊都公布了人類微生物組計劃的最新成果。同時，腸道、陰道以及鼻竇的微生物組研究成果也頻頻見報。不過，到目前為止，大部分工作都集中在系統發育標記的測序，以鑒定樣品中微生物的數量和類型。但這些微生物究竟干了什么呢?它們的功能何在?

　　鳥槍法DNA測序和越來越多的參考基因組有助于我們揭開它們的功能。盡管如此，這一信息只能概述潛在的代謝功能。另一方面，RNA測序、蛋白和代謝物圖譜分析方法能夠定位哪些通路是激活的。它們有助于新穎的生化探索，并深入了解環境與微生物的互作。

　　將轉錄本和蛋白表達等互補數據相結合，可帶來更好的準確性，從而支持結論。整合需要匯集不同的專業知識，也可能需要新的工具。從傳統生態學和系統生物學演化而來的網絡建模(Network modeling)是一種很有前途的方法，有望在微生物生態學中大顯身手。

　　雜志認為，除了大規模的測序研究，未來將看到更多定向研究，它們從各種方法中獲得更豐富的數據，讓這成為有趣的方法開發領域。也許您需要決定是走得更深，還是走得更寬。不過最終，微生物將回到實驗室，通過高通量培養方法和人工無菌的環境(如悉生小鼠)來開展深入的功能研究。

　　附：人類微生物組計劃

　　2007年底，美國國立衛生研究院(NIH)宣布將投入1億1500萬美元正式啟動醞釀了兩年之久的“人類微生物組計劃”。 由美國主導的，有多個歐盟國家及日本和中國等十幾個國家參加的人類微生物組計劃將使用新一代DNA測序儀進行人類微生物組DNA的測序工作，是人類基因組計劃完成之后的一項規模更大的DNA測序計劃，目標是通過繪制人體不同器官中微生物基因組圖譜，解析微生物菌群結構變化對人類健康的影響。