Alpha Tauri 3D -grafiikka | Shutterstock
Tutkimus ehdotti myös, että samanlaista lähestymistapaa voitaisiin käyttää ruokavalion eläin- ja sienikomponenttien määrittämiseen.
DNA -viivakoodaus on tekniikka, joka käyttää lyhyitä DNA -sekvenssejä organismin lajin tunnistamiseksi nopeasti. Maapallon ympäri, tiedemiehet ovat tehneet yhteistyötä saadakseen kaikki elävät olennot DNA -viivakoodilla.
DNA -metakoodaus on erityinen viivakoodityyppi, jota voidaan soveltaa näytteisiin, jotka sisältävät useamman kuin yhden organismin. Se käyttää samoja viitetietokantoja kuin viivakoodaus, mutta mahdollistaa seka-näytteistä peräisin olevien taksonien tunnistamisen käyttämällä suuritehoisia sekvensointimenetelmiä. Tekniikan potentiaali on laaja, sen avulla lajien koostumus voidaan määrittää käytännössä mistä tahansa näytteestä.
Nykyinen tutkimus, joka julkaistiin äskettäin lehdessä mSystems , osoitti, että ravintokasvien DNA:ta ihmisen ulostenäytteissä voidaan monistaa ja sekvensoida villieläintutkimuksissa yleisesti käytettyjä tekniikoita käyttäen.
"DNA -sekvensointi on antanut meille suuren määrän uutta tietoa esimerkiksi suoliston mikrobiologiasta ja henkilökohtaisesta genetiikasta. Tämä tutkimus viittaa siihen, että sama tehokas tekniikka voisi myös alkaa kertoa meille siitä, mitä syömme, mikä on usein vaikea mitata.
Vanhempi kirjailija Lawrence David, Duke Center for Genomic and Computational Biology
Monia tekniikoita käytetään jo ruokavalion arvioimiseen, mutta suurin osa niistä riippuu ihmisten itseraportoinnista siitä, mitä he ovat syöneet. Tämä tiedonkeruumenetelmä altistuu muistivirheille ja raportointivirheille sekä riippuu henkilön kognitiivisesta kyvystä vastata kyselyihin.
Käyttämällä DNA:n metakoodausta, tutkijat voivat monistaa ulosteessa olevan DNA:n ja käyttää viitetietokantaa sekvenssien kartoittamiseen elintarvikkeisiin.
"Ajattelen DNA:n metakoodausta hyvin paljon kuin supermarketin viivakoodia. Voimme ajatella tiettyä DNA -sekvenssiä yksilöllisenä tunnisteena tietylle ruokalajille, " kirjoittanut Brianna Petrone, myös Duken yliopistosta.
David ja ensimmäinen kirjailija Aspen Reese Harvardin yliopistosta, Heitä kehotettiin aloittamaan tutkimus sen jälkeen, kun he tapasivat ekologit Rob Pringlen Princetonin yliopistosta ja Tyler Kartzinelin Brownin yliopistosta. Nämä tutkijat käyttivät DNA -metakoodausta analysoidakseen monimutkaisia ruokaverkkoja kasvissyöjien keskuudessa Afrikan savannilla.
David ja Reese miettivät, voisiko menetelmää käyttää myös ihmisten tutkimiseen.
Mikrobiomikentällä on yhä enemmän työtä, mikä osoittaa, että tietyt elintarvikkeet todennäköisesti muuttavat tai muokkaavat tiettyjen bakteerien määrää suolistossa, mutta meillä ei usein ole mukana ruokavaliotietoja mikrobiomitutkimuksiin. "
Lawrence David
Tutkimusta varten tutkijat veivät DNA:n ulos kylmävarastoista, joka oli uutettu ulosteesta, jota käytettiin yhdessä aiemmissa tutkimuksissaan.
"Sattuimme tekemään pari vuotta sitten tutkimuksen, jossa valmistelimme ruokaa mikrobiomiruokavalion osallistujille, ja tiesimme tarkalleen, mitä he söivät tietyn viikon aikana, kun heidän ulosteensa kerättiin, " sanoo David.
He sekvensoivat viivakoodialueen kloroplastin DNA:sta näytteissä, jotka otettiin 11 ihmiseltä, jotka olivat noudattaneet sekä vapaasti valittua että kontrolloitua ruokavaliota.
He monistivat onnistuneesti kasvien DNA:ta noin puolella näytteistä, joka nousi 70%:iin, kun näytteitä ihmisiltä, jotka käyttivät kontrolloitua, Kasviperäistä ruokavaliota käytettiin.
Suurin osa sekvensoidusta DNA:sta vastasi ihmisten ruokakasveja, joita ihmiset käyttävät laajalti, mukaan lukien jyvät, vihanneksia ja hedelmiä.
"Yleensä ottaen, tutkimuksessa osallistujien pitämissä päiväkirjoissa lueteltujen elintarvikkeiden ja ulosteesta sekvensoitujen elintarvikkeiden välillä oli laaja yksimielisyys, " sanoo David. "Jos ruokavalioon on kirjoitettu ruoka, noin 80% ajasta, löysimme sen myös tällä metakoodausmenetelmällä. "
Suhteellisen korkea PCR -epäonnistumisaste ja kyvyttömyys erottaa tiettyjä kasveja sekvenssitasolla jättää parantamisen varaa tulevaisuudessa.
Esimerkiksi, kaali, parsakaali, kukkakaali ja Brysselin ituja ovat kaikki saman lajin kasvilajikkeita, eivätkä tutkijat pystyneet erottamaan niitä kloroplastisten DNA -sekvenssien avulla.
Ainoa ruoka, joka kirjattiin ruokavalioon ja jota ei voitu havaita, oli kahvi, mahdollisesti sen vuoksi, että sen DNA on heikentynyt tai laimennettu paahtamisen ja panimolla.
David odottaa, että DNA -metakoodausta käytetään tulevissa tutkimuksissa, sekä aiempien tutkimusten ruokavalioanalyysiin.
Samanlainen kuin tämä tutkimus, Voisin kuvitella tämän totuttamisen arkistoituun DNA:han nähdäkseni, onko taustalla olevia ruokavalio -eroja, jotka voisivat selittää joitain tutkimuksessa mahdollisesti havaittuja mikrobiomimalleja. Eteenpäin, Voimme myös kuvitella, että tätä käytetään uusissa mikrobiomitutkimuksissa tiettyjen elintarvikkeiden ja suolistobakteerien välisen suhteen tunnistamiseksi, sekä laajemmissa ravitsemustutkimuksissa täydentämään perinteisiä ruokavalion arviointitekniikoita. "
Lawrence David
Crohnin tauti
Virustartuntojen diagnosointi mikro- ja nanomittakaavan tekniikoilla
Voisivatko mikrolevistä peräisin olevat viruslääkkeet torjua SARS-CoV-2:ta ja muita viruksia?
Närästyksen ymmärtäminen
Tiettyjen suolistobakteerien esiintyminen äideillä voi suojata vauvoja ruoka -allergioilta
Mikro -DNA:n verikoe voi varoittaa syövästä
Siittiöiden mikrobiomi paljastettiin RNA -sekvensoinnilla
Uusi tutkimus raportoi ensimmäisen yksityiskohtaisen kuvauksen ihmisen siittiöiden mikrobiomista, käyttämällä uudempia RNA -sekvensointitekniikoita, jotka kykenevät erottamaan siittiöiden RNA:n ja bak
Suoliston mikrobit voivat liittyä masennukseen
Ihmisen suolistossa on biljoonia bakteereja, jotka muodostavat suolen mikrobiomin tai mikrobiston. Uusi tutkimus on yhdistänyt tämän suolen mikrobiomin koostumuksen ja masennushäiriön. Tutkimus nimelt
Yleisesti käytetty probiootti pahentaa kryptosporidioosia
Tutkijat ovat havainneet, että infektio suoliston loisella Cryptosporidium parvum pahenee hiirillä, joille on annettu probiootti. Kuvaluotto:Alpha Tauri 3D Graphics / Shutterstock Kut