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L'étude a également suggéré qu'une approche similaire pourrait être utilisée pour déterminer les composants animaux et fongiques de notre alimentation.
Le codage à barres ADN est une technique qui utilise de courtes séquences d'ADN pour identifier rapidement l'espèce d'un organisme. À travers le monde, les scientifiques ont collaboré pour obtenir le code-barres de l'ADN de tous les êtres vivants.
Le codage à barres ADN est un type spécial de codage à barres qui peut être appliqué à des échantillons contenant plusieurs organismes. Il utilise les mêmes bases de données de référence que le code-barres, mais permet aux taxons d'échantillons mélangés d'être identifiés à l'aide de méthodes de séquençage à haut débit. Le potentiel de la technique est vaste, ce qui permet de déterminer la composition des espèces dans pratiquement n'importe quel échantillon.
L'étude en cours, qui vient d'être publié dans la revue mSystèmes , ont montré que l'ADN des plantes alimentaires dans les échantillons de selles humaines peut être amplifié et séquencé à l'aide de techniques couramment appliquées dans les études sur la faune.
"Le séquençage de l'ADN nous a fourni une grande quantité de nouvelles données sur des choses comme la microbiologie dans l'intestin et la génétique personnelle. Cette étude suggère que la même technologie puissante pourrait également commencer à nous dire ce que nous mangeons, ce qui est souvent difficile à mesurer.
L'auteur principal Lawrence David, du Duke Center for Genomic and Computational Biology
De nombreuses techniques sont déjà utilisées pour évaluer l'apport alimentaire, mais la plupart d'entre elles dépendent de l'autodéclaration des personnes sur ce qu'elles ont mangé. Cette méthode de collecte de données est sujette à des erreurs de mémoire et à des biais dans les rapports, tout en étant dépendante de la capacité cognitive d'une personne à répondre à des enquêtes.
En utilisant le méta-codage à barres de l'ADN, les scientifiques peuvent amplifier l'ADN présent dans un échantillon de selles et utiliser une base de données de référence pour cartographier les séquences des aliments.
« Je pense au méta-codage à barres de l'ADN comme un code à barres dans un supermarché. Nous pouvons considérer une séquence d'ADN particulière comme un identifiant unique pour une espèce alimentaire particulière, " dit la co-auteur Brianna Petrone, également de l'Université Duke.
David et le co-premier auteur Aspen Reese de l'Université Harvard, ont été incités à commencer l'étude après avoir rencontré les écologistes Rob Pringle de l'Université de Princeton et Tyler Kartzinel de l'Université Brown. Ces chercheurs ont utilisé le méta-codage à barres de l'ADN pour analyser des réseaux trophiques complexes parmi les herbivores de la savane africaine.
David et Reese se sont demandé si la méthode pouvait également être utilisée pour étudier les gens.
Il existe de plus en plus de travaux dans le domaine du microbiome indiquant que des aliments spécifiques sont susceptibles de modifier ou de façonner les niveaux de bactéries spécifiques dans l'intestin, mais nous n'avons souvent pas de données sur l'alimentation pour les études sur le microbiome."
Laurent David
Pour l'étude, les chercheurs ont sorti l'ADN de la chambre froide qui avait été extrait des selles utilisées dans l'une de leurs études précédentes.
"Il nous est arrivé de faire une étude il y a quelques années où nous préparions des aliments pour les participants à une intervention de régime de microbiome, et nous savions exactement ce qu'ils mangeaient au cours d'une semaine donnée lorsque leurs selles étaient collectées, " dit David.
Ils ont séquencé une région de code-barres à partir d'ADN chloroplastique dans des échantillons prélevés sur 11 personnes qui avaient suivi à la fois des régimes librement sélectionnés et contrôlés.
Ils ont réussi à amplifier l'ADN végétal pour environ la moitié des échantillons, qui a augmenté à 70% lorsque des échantillons de personnes consommant un contrôle, régime riche en plantes ont été utilisés.
La plupart de l'ADN qui a été séquencé correspondait à des plantes alimentaires humaines largement consommées par les humains, y compris les céréales, légumes et fruits.
"Globalement, il y avait un bon accord général entre les aliments qui étaient répertoriés dans les journaux tenus par les participants à l'étude et ceux que nous avons séquencés à partir des selles, " dit David. « Si un aliment était inscrit dans le registre du régime, environ 80% du temps, nous l'avons également trouvé par cette approche de metabarcoding."
Le taux relativement élevé d'échec de la PCR et l'incapacité à distinguer certaines plantes au niveau de la séquence laisse place à des améliorations à l'avenir.
Par exemple, choux, brocoli, le chou-rave et le chou de Bruxelles sont tous des variétés végétales d'une même espèce et les chercheurs n'ont pas pu les différencier à l'aide des séquences d'ADN des chloroplastes.
Le seul aliment enregistré dans le régime qui n'était pas détectable était le café, peut-être parce que son ADN s'est détérioré ou s'est dilué par la torréfaction et le brassage.
David s'attend à ce que le méta-codage à barres de l'ADN soit utilisé dans les études futures, ainsi que pour l'analyse de l'alimentation dans les études précédentes.
Semblable à cette étude, Je pourrais imaginer que cela s'habitue à l'ADN archivé pour voir s'il existe ou non des différences alimentaires sous-jacentes qui pourraient expliquer certains des modèles de microbiome qui ont pu être observés dans une étude. Aller de l'avant, nous pouvons également imaginer que cela soit utilisé dans de nouvelles études sur le microbiome pour identifier les relations entre des aliments spécifiques et des bactéries intestinales, ainsi que dans des études plus larges de la nutrition en complément des techniques traditionnelles d'évaluation de l'alimentation."
Laurent David
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