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实验室微生物样品收集与保存攻略
阅读次数：464 发布时间：2020/7/16 11:19:19
如何在无缺失或多样性改变的前提下保存实验室中的微生物样品
过去十年间，科学家们花费数十亿美元完成了人体、土壤和海洋等不同地点的微生物的分类归总，通过日益精确的新一代测序技术，我们对这些差别甚大的微生物有了更多的认识，比如说，对细菌核糖体小亚基 16S rRNA 编码基因进行高通量测序，科学家们能了解样品中的微生物多样性。此外还可以选择鸟枪宏基因组学作为互补技术，分析样品中所有生物的所有基因。这些DNA测序技术十分敏感，也能识别样品污染和危害样品处理引发的细微变化。
由于处理和存储样品的变化会影响研究结果，因此要想维持在现场收集样品的完整性也是微生物研究中的一项重大挑战。
来自Mayo医院的微生物生态学家 Vanessa Hale表示，金标准方法是从新鲜样本中立即提取DNA 或 RNA。当不可能立即处理的时候，能将样品储存在?80°C。室温下粪便样品中的微生物组成会在一到两天内发生转变，其它样品，如土壤也同样具有温度敏感性。
但是超低温冰箱并不是随取随到的，也许粪便样本首先在家里收集得到，或者研究人员需要从很远的地方收集土壤样品。在一些情况下，样品都需要存储和保留几天或几周，才能进行DNA和 RNA的提取和分析。
来自芝加哥大学的微生物生态学家 Jack Gilbert说，“微生物多样化多到可怕，而且复杂。任何特殊处理都会改变其组成部分。”不过随着技术发展，现在可以进行更多深入的微生物群落分析，即使是微生物菌群*小的变化或者相对丰度改变，也会极大的干扰群体比对，因此储存方法引起的变化越小越好。以下是The Scientist杂志推荐的一些样品保存技巧。
样品均质化
原始样品的保真性从收集样品的那一刻就开始了。步需要确保你获得的是一个均匀的样品，“如果一个样品不是均质样品，那么首先要使之均质化，”来自比利时根特大学的微生物学家Kim Heylen说，“如果你想要重复性好的样品，那么（这样做）至关重要。”
美国加州大学戴维斯分校的微生物学家Holly Ganz在一家非盈利机构KittyBiome进行野猫和家猫的微生物组研究，他们一般采集野猫和家猫的粪便作为样品，她说，“粪便当然不是均质的，因此这就产生了一个问题：采用哪一部分的粪便会影响研究结果。”
因此Ganz需要均质化样品，她首先去除了粪便的外层，这一部分可能包含有环境污染物，然后剩余部分放置到塑料袋中进行人工碾磨和混合。之后Ganz又将样品铺开，收集二次样品，“要让粪便样品均质化并不容易，所以我只好增加二次取样的次数，”她说。
2015年，一组研究人员完成了一项人肠道微生物组的研究，他们将液氮粪便样品通过研钵及研杵捣碎，使之成为粉末状小样品，然后转移到试管中，?80°C储存。比较于之前的方法，这种制备样品的方法能减少微生物组成上出现的可变性。
过去十年间，科学家们花费数十亿美元完成了人体、土壤和海洋等不同地点的微生物的分类归总，通过日益精确的新一代测序技术，我们对这些差别甚大的微生物有了更多的认识，比如说，对细菌核糖体小亚基 16S rRNA 编码基因进行高通量测序，科学家们能了解样品中的微生物多样性。此外还可以选择鸟枪宏基因组学作为互补技术，分析样品中所有生物的所有基因。这些DNA测序技术十分敏感，也能识别样品污染和危害样品处理引发的细微变化。
由于处理和存储样品的变化会影响研究结果，因此要想维持在现场收集样品的完整性也是微生物研究中的一项重大挑战。
来自Mayo医院的微生物生态学家 Vanessa Hale表示，金标准方法是从新鲜样本中立即提取DNA 或 RNA。当不可能立即处理的时候，能将样品储存在?80°C。室温下粪便样品中的微生物组成会在一到两天内发生转变，其它样品，如土壤也同样具有温度敏感性。
但是超低温冰箱并不是随取随到的，也许粪便样本首先在家里收集得到，或者研究人员需要从很远的地方收集土壤样品。在一些情况下，样品都需要存储和保留几天或几周，才能进行DNA和 RNA的提取和分析。
来自芝加哥大学的微生物生态学家 Jack Gilbert说，“微生物多样化多到可怕，而且复杂。任何特殊处理都会改变其组成部分。”不过随着技术发展，现在可以进行更多深入的微生物群落分析，即使是微生物菌群*小的变化或者相对丰度改变，也会极大的干扰群体比对，因此储存方法引起的变化越小越好。以下是The Scientist杂志推荐的一些样品保存技巧。
样品均质化
原始样品的保真性从收集样品的那一刻就开始了。步需要确保你获得的是一个均匀的样品，“如果一个样品不是均质样品，那么首先要使之均质化，”来自比利时根特大学的微生物学家Kim Heylen说，“如果你想要重复性好的样品，那么（这样做）至关重要。”
美国加州大学戴维斯分校的微生物学家Holly Ganz在一家非盈利机构KittyBiome进行野猫和家猫的微生物组研究，他们一般采集野猫和家猫的粪便作为样品，她说，“粪便当然不是均质的，因此这就产生了一个问题：采用哪一部分的粪便会影响研究结果。”
因此Ganz需要均质化样品，她首先去除了粪便的外层，这一部分可能包含有环境污染物，然后剩余部分放置到塑料袋中进行人工碾磨和混合。之后Ganz又将样品铺开，收集二次样品，“要让粪便样品均质化并不容易，所以我只好增加二次取样的次数，”她说。
2015年，一组研究人员完成了一项人肠道微生物组的研究，他们将液氮粪便样品通过研钵及研杵捣碎，使之成为粉末状小样品，然后转移到试管中，?80°C储存。比较于之前的方法，这种制备样品的方法能减少微生物组成上出现的可变性。
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