DNA相關(guān)操作，需要嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)室中的環(huán)境衛(wèi)生。祛除核酸污染對(duì)于維持實(shí)驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定很有意義。德國(guó)MB核酸污染清除試劑，PCR-Clean，噴霧型試劑，高效清除核酸污染。

從微生物種類豐富的環(huán)境源中獲得的絕大多數(shù)宏基因組DNA序列來(lái)自未培養(yǎng)的細(xì)菌和古細(xì)菌。保守估計(jì)表明，這些序列通常被稱為微生物暗物質(zhì)，代表了這些域中大約一半的門水平多樣性的生物體。微生物暗物質(zhì)作為一種具有生物技術(shù)應(yīng)用潛力的生物合成途徑和酶的儲(chǔ)存庫(kù)，引起了人們的極大興趣此外，了解這些基因的功能對(duì)于定義支持給定生態(tài)系統(tǒng)的分子過(guò)程以及揭示其中生物體的生理和細(xì)胞生物學(xué)十分重要。

Patescibacteria，也被稱為細(xì)菌候選門輻射(CPR)，在細(xì)菌樹中代表了一個(gè)龐大而多樣的分支，很少有培養(yǎng)的代表。它們有許多不同尋常的特征，使它們與大多數(shù)其他細(xì)菌區(qū)別開來(lái)。這包括它們的小尺寸(寬度只有100-200納米)，減少的基因組(通常<1 Mb)和有限的代謝能力這導(dǎo)致了一種假設(shè)，即這些生物普遍需要宿主生物來(lái)支持它們的生長(zhǎng)。事實(shí)上，實(shí)驗(yàn)表明，大多數(shù)培養(yǎng)的patescibacterium附著在其他細(xì)菌的表面并在其上增殖——作為專性外顯體生存。基因組分析已經(jīng)對(duì)支持patescibacterium的表觀生活方式的分子功能進(jìn)行了推測(cè)。然而，由于Patescibacteria和具有良好特征的生物體之間的系統(tǒng)發(fā)育距離，它們的許多蛋白質(zhì)組的功能無(wú)法預(yù)測(cè)，并且缺乏對(duì)這些生物體的遺傳工具，迄今為止阻礙了對(duì)基因型-表型關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究。

在Patescibacteria中，最初被命名為TM7的Saccharibacteria群的成員是最早在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)出來(lái)的糖菌存在于許多陸地和海洋環(huán)境中;然而，早期對(duì)它們的興趣源于它們?cè)谌祟惪谇晃⑸锶褐械膹V泛存在。考古發(fā)現(xiàn)表明，這種聯(lián)系可以追溯到中石器時(shí)代之前，最近的工作將糖菌與人類口腔健康聯(lián)系起來(lái)。Saccharibacteria的生長(zhǎng)依賴于放線菌門放線菌綱的宿主細(xì)菌的共同培養(yǎng)，它們表現(xiàn)出菌株水平的特異性。利用放線菌菌群進(jìn)行糖酵母菌富集，已經(jīng)促進(jìn)了數(shù)十種菌株的分離和測(cè)序。盡管取得了這些進(jìn)展，但該門的樣本仍然很少，許多不同的分支未被培養(yǎng)，遺傳多樣性的程度尚未確定。

糖菌的基因組序列揭示了它們的共同特征，為了解它們的細(xì)胞生理和生活方式提供了分子功能基礎(chǔ)。類似于其他的Patescibacteria, Saccharibacteria通常缺乏呼吸鏈和氨基酸、核苷酸和脂肪酸的再生途徑相反，糖菌普遍具有相對(duì)豐富的專門分泌機(jī)制，包括II型和IV型分泌系統(tǒng)(T2SS和T4SS)這些系統(tǒng)與向真核宿主細(xì)胞傳遞毒素和效應(yīng)器的細(xì)菌病原體的相關(guān)系統(tǒng)有很大的不同;然而，據(jù)推測(cè)，它們以類似的方式支持糖菌對(duì)細(xì)菌宿主的選擇。糖菌也具有IV型菌毛(T4P)，它通過(guò)使用小分子菌毛擠出抑制劑參與抽搐運(yùn)動(dòng)和宿主粘附盡管這樣的基因組分析和實(shí)驗(yàn)為假說(shuō)的形成提供了肥沃的土壤，但由于缺乏遺傳工具，對(duì)糖菌和乳酸菌整體生物學(xué)的機(jī)械理解一直受到阻礙。

近日，研究人員發(fā)現(xiàn)可以利用自然能力對(duì)糖菌進(jìn)行遺傳操作。有了這種能力，科研人員繼續(xù)使用熒光蛋白表達(dá)對(duì)糖菌生命周期進(jìn)行延時(shí)顯微鏡分析，并進(jìn)行轉(zhuǎn)座子誘變以識(shí)別對(duì)表觀生物生長(zhǎng)重要的基因。科研人員發(fā)現(xiàn)為微生物暗物質(zhì)中編碼的細(xì)胞功能提供了初步的機(jī)制一瞥。揭示了不同尋常的髕骨菌生活方式背后的分子機(jī)制。

相關(guān)研究發(fā)表在《Cel》期刊上，論文標(biāo)題為“Genetic manipulation of Patescibacteria provides mechanistic insights into microbial dark matter and the epibiotic lifestyle"。