Карта розташування і типів розпізнаних геномів.
Вирощувати мікробів в чашці Петрі досить просто - помістіть взятий звідки завгодно мазок на агарову підкладку, залиште на кілька днів в теплі - і ось вони, мікробні колонії. Проблема в тому, що таким чином ми отримаємо колонії тільки тих мікроорганізмів, для яких надані умови ідеальні. І серед усього розмаїття бактерій і архей такі в меншості.
Щоб вивчити те, що не росте в стандартних умовах, потрібен новий підхід. Він знайдений і приносить плоди - в журналі Nature опублікована стаття, в якій повідомляється про успіх міжнародної команди дослідників - виявлення 12 556 нових видів бактерій і архей, які ніколи не вирощувалися і швидше за все не можуть бути вирощені в лабораторії.
«Ми змогли реконструювати тисячі метагеномно певних геномів (metagenome-assembled genomes, MAGs) безпосередньо з секвенованих зразків навколишнього середовища без необхідності культивувати мікроби в лабораторії, - говорить перший автор дослідження Стівен Найфач (Stephen Nayfach). - Те, що робить це дослідження дійсно виділяється на тлі колишніх зауважень - це проанальні».
Команда мала доступ до величезної бази даних з більш ніж десяти тисяч метагеномів - зразків сукупного генетичного матеріалу навколишнього середовища. Далі робота була схожа на збирання гігантського пазла, що пройшов через знищувач паперів - із секвенованих фрагментів збиралися наскільки можливо повні геноми організмів.
За допомогою відомих алгоритмів дослідники змогли виділити 52 515 геномів. Кожен такий прочитаний геном - не менше половини від повного геному організму.
Метагеномний аналіз мікробних спільнот робиться не вперше, але цього разу зроблена спроба проаналізувати зразки з максимальної кількості місць, щоб заповнити деякі прогалини в наших знаннях про мікроби.
Результати, за словами авторів, дозволили розширити відоме філогенетичне розмаїття бактерій і архей на 44 відсотки.
Зрозуміло, у методу є обмеження. Прочитати геном вирощених в лабораторії бактерій і архей легше і точність читання помітно вища. Метагеномний аналіз не виключає помилок. Але вже зараз він дозволяє дізнатися багато нового про біологію і різноманітність мікробів в навколишньому нас світі.