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      DNA代謝組學(xué)可以改善人類飲食分析
      
			
      
				2020-01-15 15:26:36
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      一項新的研究表明，DNA代謝組蛋白是一種監(jiān)測人類植物攝入量的強大的新工具，它可以幫助研究人員更多地了解我們吃什么以及它如何影響腸道微生物群。
      這項研究還表明，類似的方法可以用來確定我們飲食中的動物和真菌成分。
      DNA條形碼是一種利用短DNA序列快速識別生物物種的技術(shù)。在全球范圍內(nèi)，科學(xué)家們一直在合作對所有生物的DNA進行編碼。
      DNA代謝組編碼是一種特殊的條形碼，可以應(yīng)用于含有一個以上生物體的樣品。它使用與條形碼相同的參考數(shù)據(jù)庫，但允許使用高通量測序方法識別混合樣本中的分類單元。這項技術(shù)的潛力是廣泛的，它使物種組成可以在幾乎任何樣品中確定。
      最近發(fā)表在《mSystems》雜志上的最新研究顯示，人類糞便樣本中的膳食植物DNA可以通過野生動物研究中常用的技術(shù)進行擴增和測序。
      “DNA測序為我們提供了大量腸道微生物學(xué)和個人遺傳學(xué)方面的新數(shù)據(jù)。這項研究表明，同樣強大的技術(shù)也可以開始告訴我們我們吃了什么，這通常是一件很難衡量的事情。
      來自杜克大學(xué)基因組和計算生物學(xué)中心的資深作者Lawrence David說
      許多技術(shù)已經(jīng)被用于評估飲食攝入量，但其中大部分依賴于人們對所吃食物的自我報告。這種數(shù)據(jù)收集方法容易出現(xiàn)記憶錯誤和報告偏差，還依賴于一個人回答調(diào)查的認(rèn)知能力。
      利用DNA代謝組編碼，科學(xué)家可以放大糞便樣本中的DNA，并利用參考數(shù)據(jù)庫將序列映射到食品上。
      “我認(rèn)為DNA代謝組的編碼很像超市的條形碼。我們可以把特定的DNA序列看作是特定食物物種的唯一標(biāo)識符。
      哈佛大學(xué)的大衛(wèi)和共同第一作者阿斯彭·里斯在遇到普林斯頓大學(xué)的生態(tài)學(xué)家羅布·普林格爾和布朗大學(xué)的泰勒·卡齊納爾后，受到啟發(fā)，開始了這項研究。這些研究人員利用DNA代謝組分析非洲大草原食草動物的復(fù)雜食物網(wǎng)。
      大衛(wèi)和里斯想知道這種方法是否也可以用來研究人類。
      在微生物組領(lǐng)域有越來越多的研究表明，特定的食物可能改變或塑造腸道中特定細(xì)菌的水平，但我們通常沒有相應(yīng)的飲食數(shù)據(jù)來進行微生物組研究?！?/p>
      勞倫斯?大衛(wèi)
      在這項研究中，研究人員從他們之前的一項研究中使用的糞便中提取的冷藏庫中提取了DNA。
      “幾年前，我們碰巧做了一項研究，在那里，我們?yōu)閰⑴c微生物組飲食干預(yù)的參與者準(zhǔn)備食物，我們確切地知道他們在收集糞便的那一周吃了什么，”大衛(wèi)說。
      他們從11個人的樣本中提取了葉綠體DNA，并對其中的一個條形碼區(qū)域進行了測序。
      他們成功地為大約一半的樣本擴增出了植物DNA，當(dāng)人們食用對照的、富含植物的飲食時，這一比例上升到了70%。
      大部分被測序的DNA與人類廣泛食用的食用植物相匹配，包括谷物、蔬菜和水果。
      “總的來說，在研究參與者的日記中列出的食物和我們從糞便中排序的食物之間有很好的廣泛的一致性，”大衛(wèi)說。“如果一種食物被記錄在飲食記錄中，80%的情況下，我們也是通過代謝組蛋白編碼的方法找到它的?！?/p>
      相對較高的PCR失敗率和在序列水平上無法區(qū)分某些植物，為將來的改進留下了空間。
      例如，卷心菜、西蘭花、大頭菜和布魯塞爾豆芽都是同一物種的植物變種，研究人員無法使用葉綠體DNA序列來區(qū)分它們。
      飲食中唯一沒有被檢測到的食物是咖啡，這可能是由于咖啡的DNA變質(zhì)了，或者在烘焙和沖泡的過程中被稀釋了。
      David預(yù)計DNA代謝組編碼將在未來的研究中使用，以及在以前的研究中用于飲食分析。
      與這項研究類似，我可以想象這種方法被用于存檔的DNA，以了解是否存在潛在的飲食差異，從而解釋可能在一項研究中觀察到的一些微生物群落模式。展望未來，我們也可以想象這將被用于新的微生物組研究，以確定特定食物和腸道細(xì)菌之間的關(guān)系，以及作為傳統(tǒng)飲食評估技術(shù)補充的更廣泛的營養(yǎng)研究?！?/p>			

			
        
      
			
      
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