作者大卫·纳特，康奈尔大学 康奈尔大学的研究人员使用名为HiPR-FISH的两步过程来创建人类口腔菌斑中微生物群落的彩色编码空间图
学分:康奈尔大学 你的肠道里有什么微生物，在哪里？ 康奈尔大学的研究人员开发了一种成像工具，用于创建数百种不同微生物物种的位置和身份的复杂空间地图，例如构成肠道微生物组的微生物物种
该工具将帮助科学家了解复杂的微生物群落如何相互作用，以及它们的环境，也就是说，我们
该团队的论文《微生物群落高度复用空间制图》发表于12月
2在自然中
这篇论文的主要作者是博士生石昊
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“我们体内有细菌群落，它们在人类健康和生物学中发挥着重要作用，而且这些微生物种类繁多
罗伯特·N·伊维因·德·勃拉曼克说:“我们是通过基因测序等技术知道这一点的，这些技术可以创建一个群落中存在的细菌物种列表。”
诺伊斯是梅宁生物医学工程学院生命科学与技术的助理教授，也是该论文的资深作者
“然而，了解这些微生物之间空间相互作用的工具非常有限，这些工具对于了解这些群落的新陈代谢以及这些微生物如何与宿主相互作用非常重要，”他说
德·和施着手创建他们的成像方法，通过荧光原位杂交(HiPR-FISH)的两步过程进行高系统发育分辨率的微生物组作图
他们与合著者生物医学工程副教授沃伦·齐费尔(Warren Zipfel)和助理教授伊莲娜·布里托(Ilana Brito)以及蒙氏家族生物医学工程百年纪念研究员的实验室合作，整合了额外的成像和微生物学专业知识
为了定位微生物群落，研究人员基于特征基因序列16S核糖体RNA的存在，设计了针对特定细菌细胞的寡核苷酸探针，并制作了另一组用荧光团标记细胞的探针
然后，该团队使用共聚焦显微镜用激光照亮荧光标记，并使用机器学习和定制软件解码荧光光谱和解释图像，从而产生了一种具有单细胞分辨率的高效且经济的技术
研究人员为他们的空间地图创建了调色板，其中混合了10种基本颜色，可以“绘制”总共1023种可能的颜色组合
大肠杆菌，每个都用独特的二进制条形码进行荧光标记
德·勃拉曼克说:“成像本身会产生非常美丽、丰富的图像，所有细菌细胞都有不同的颜色。”
“但是为了定量了解微生物之间的相互作用、细胞之间的距离、集群的大小等等，你需要能够通过计算机以自动化的方式解释这些，这样你就可以将这个图像转换成社区的数字化表示
" 该团队将他们的技术应用于两个不同的系统:小鼠肠道微生物组和人类口腔菌斑微生物组
就肠道微生物群而言，他们能够证明抗生素治疗如何破坏不同细菌之间的空间联系
空间制图可能是研究和可能治疗一系列疾病的重要工具，在这些疾病中，细菌是罪魁祸首，如炎症性肠病、结肠直肠癌和感染
“我们想更深入地挖掘微生物群在其中发挥重要作用的系统生物学，并试图理解当疾病进展时，这些空间动态是如何变化的，”石说
“我们想看看这是否提供了我们可以用来帮助人们的线索和治疗见解
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