生物实验技术

在正常情况下,科学家从实验室培养的微生物中提取DNA ,然后对其进行测序.因为无法在实验室条件下获得P. jirovecii细胞,所以无法获得其基因组DNA,但是Hauser 及其同事采取了另外一种方法.他们从肺孢子菌肺炎患者中收集支气管肺泡灌洗液,通过免疫共沉淀的方法收集P. jirovecii细胞,通过随机引物扩增获得混合的DNA双链,这些DNA混合物包含了来自P. jirovecii、人及患者肺部的其它微生物的DNA.随后,研究人员对这些混合DNA进行高通量测序.Hauser及其同事称,所得到的是多个物种的测序结果,这给他们带来了很大的挑战.“最大的挑战就是要从这些混合数据中分离出目标序列.”Hauser说.SIB瑞士生物信息学研究所在这方面提供了不可或缺的专业知识和基础设施.

     完成了序列分类之后,研究人员开始对这些序列进行基因组组装,同时尝试鉴定功能性的基因.这是科学家首次从单一来源的混合DNA池中进行基因组组装,这就是所谓的宏基因组(metagenome).他们的分析揭示了一个令人惊讶的事实：P. jirovecii只有寄生在人体中才能存活.P. jirovecii缺乏必要的基因来产生一些生活的必要成分,这是专性寄生的一个标志.“这意味着它们需要寄主为自身提供生活所需的物质.因此,人体是这种寄生物的载体,这是一个重大的发现.”Hauser说.这是一个有用的信息,因为这意味着人类是这种微生物的重要资源,而病原物感染者及携带者是控制肺孢子菌肺炎传播的关键点.