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		認(rèn)識微生物群落自身及其與宿主之間的相互作用

　　環(huán)境微生物生態(tài)學(xué)的發(fā)展過程中克服了自然界微生物純培養(yǎng)的局限，有三個進(jìn)展是至關(guān)重要的一、分子技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用。大大擴(kuò)展了整體上對自然環(huán)境微生物的認(rèn)知范圍；二、將宏觀生態(tài)的思想和方法引入微生物生態(tài)研究，極大地提高了對微生物多樣性的認(rèn)知水平；三、第二代高通量測序技術(shù)（尤其是Roch454高通量測序技術(shù)）幼稚和普及，使我能夠?qū)Νh(huán)境微生物進(jìn)行深度測序，靈敏地探測出環(huán)境微生物群落結(jié)構(gòu)。

　　環(huán)境微生物群落的比較研究：土壤微生物群落西弗吉尼亞大學(xué)的DeFed等用Biolog方法對農(nóng)田與森林中的土壤微生物群落進(jìn)行了測定。研究結(jié)果標(biāo)明。劣勢種群缺失。研究中還發(fā)現(xiàn)不同深度農(nóng)田土壤中的微生物群落的代謝特征非常接近，對微生物提取液進(jìn)行稀釋會使優(yōu)勢種群富集。這可能是農(nóng)田土壤經(jīng)常翻耕的結(jié)果。水體微生物群落美國的Choi等利用BiologGN和BiologECO平板對6種不同水樣(3種淡水水樣，3種海水水樣)中的微生物群落進(jìn)行了比較。結(jié)果標(biāo)明，來自于不同水體中的好氧異養(yǎng)微生物群落的代謝特征具有明顯差別。研究中還發(fā)現(xiàn)，微量營養(yǎng)元素不同會引起微生物對同種碳源的代謝差異。活性污泥中的微生物群落美國的Kaiser等用Biolog方法對比了試驗裝置中的活性污泥與污水廠的活性污泥。試驗裝置包括連續(xù)運行的CA S系統(tǒng)和半連續(xù)運行的SCA S系統(tǒng)。Biolog測定標(biāo)明，進(jìn)水使用生活污水原水時，CA S系統(tǒng)與SCA S系統(tǒng)中的活性污泥的代謝特征均和污水廠污泥非常相似；并且CA S系統(tǒng)中微生物群落的代謝特征非常穩(wěn)定，16個月的試驗周期內(nèi)沒有發(fā)生明顯變化。進(jìn)水使用葡萄糖蛋白胨廢水時，SCA S系統(tǒng)中的污泥代謝特征則發(fā)生了明顯變化。

　　人類的皮膚、口腔、呼吸道、胃腸道和尿道等處存在著大量與人體健康密切相關(guān)的正常菌群。能夠合成并輔助機(jī)體吸收一些必需氨基酸和維生素；加工諸如植物多糖等人類飲食中一些難以消化的組分；占據(jù)人體的不同粘膜外表并產(chǎn)生天然的抗生素。人們已經(jīng)采用激進(jìn)方法對人類正常菌群作了許多研究，抑制有害菌的著落與生長。目前。但是這種方法需要對微生物進(jìn)行純培養(yǎng)，從而大大限制了對機(jī)體正常菌群，尤其是許多不可培養(yǎng)微生物的認(rèn)識。第二代高通量測序技術(shù)能對人體菌群進(jìn)行深度測序，從而精確檢測到千分之一機(jī)體微生物群落的數(shù)量和組成結(jié)構(gòu)的變化，突破了激進(jìn)方法基于純培養(yǎng)的限制，能使我從整體上認(rèn)識微生物群落自身及其與宿主之間的相互作用關(guān)系對人體健康的影響。例如，利用第二代高通量測序技術(shù)可以對處于疾病狀態(tài)下的人體微生境進(jìn)行研究，比較分析正常和疾病狀態(tài)下或疾病不同進(jìn)程中人體微生物群落的結(jié)構(gòu)和功能變化；可以對正常人群與某些疾病患者體中的微生物群體多樣性比較分析，研究微生物群落變化同疾病之間的關(guān)系；通過深度測序還可以快速地發(fā)現(xiàn)和檢測新發(fā)污染病病原以及罕見病源微生物。

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