科學家們正在修復細菌生命之樹
昆士蘭大學的研究人員使用基于基因組序列的進化樹,對細菌分類進行了全面改造。
該研究由UQ化學與分子生物科學學院的Philip Hugenholtz教授和澳大利亞生態(tài)基因組學研究中心(ACE)領導,該研究依賴于一種稱為宏基因組學的技術,其中細菌基因組直接從環(huán)境樣本中獲得,以創(chuàng)建更完整的圖片。細菌王國的結構。
Hugenholtz教授說,這種結構在科學上被稱為分類學,它幫助我們將生物之間的關系聯(lián)系起來。
“分類學幫助我們根據(jù)等級,從物種,屬,家庭,秩序,階級,門和領域等等,將生物分類為從密切相關的生物到等級生物,從而對生物進行分類,”他說。
“這是一個系統(tǒng),可以幫助我們了解生物體彼此之間的關系,就像我們使用時間 - 秒,分鐘,小時等 - 或使用街道號碼,街道,郊區(qū),州和地區(qū)的地理位置。國家。”
Hugenholtz教授說,科學界普遍認為,進化關系是對生物進行分類的最自然的方式,但由于歷史的困難,細菌分類學充滿了錯誤。
“這主要是因為微生物物種具有很少的獨特物理特征,這意味著有數(shù)千種歷史上錯誤分類的物種,”他說。
“我們還不能在實驗室里種植絕大多數(shù)的微生物,因此直到最近才意識到它們。”
該項目的首席軟件開發(fā)人員Donovan Parks博士對最近基因組測序技術的進步以及它如何幫助重建細菌生命樹感到興奮。
“它的發(fā)展程度非常高,我們現(xiàn)在可以獲得成千上萬種細菌的完整基因藍圖,包括尚未在實驗室中生長的細菌,”他說。
然后,研究小組利用這些基因組藍圖構建了一個巨大的細菌進化樹,該樹基于120個在細菌結構域高度保守的基因。
“這棵樹幫助我們創(chuàng)建了一個標準化的模型,我們修復了所有錯誤分類,并使細菌群體之間的進化時間表保持一致,”Parks博士說。
“例如,梭菌屬(Clostridium)一直是細胞內(nèi)產(chǎn)生孢子的桿狀細菌的傾倒場,因此我們將這一組重新分類為29個不同家族的121個獨立屬。
“我們已經(jīng)對細菌分類進行了徹底的改造,我們很高興科學界和我們一樣對此感到興奮。”
該研究還涉及ACE研究人員Maria Chuvochina博士,David Waite博士,Christian Rinke博士,Adam Skarshewski博士和Pierre-Alain Chaumeil,已發(fā)表在Nature Biotechnology上。
研究小組的分類標準位于gtdb.ecogenomic.org的基因組分類數(shù)據(jù)庫中,該數(shù)據(jù)庫由澳大利亞研究理事會桂冠獎學金資助。
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