Alfa Tauri 3D grafika | „Shutterstock“
Tyrimas taip pat pasiūlė, kad panašų metodą būtų galima naudoti nustatant mūsų mitybos gyvūnų ir grybelių komponentus.
DNR brūkšninis kodavimas yra metodas, kuris naudoja trumpas DNR sekas, kad būtų galima greitai nustatyti organizmo rūšį. Aplink pasauli, mokslininkai bendradarbiauja siekdami gauti visų gyvų būtybių DNR brūkšninį kodą.
DNR metabarcoding yra ypatinga brūkšninio kodavimo rūšis, kuri gali būti taikoma mėginiams, kuriuose yra daugiau nei vienas organizmas. Jis naudoja tas pačias informacines duomenų bazes kaip brūkšninis kodavimas, bet leidžia identifikuoti taksonus iš mišrių mėginių naudojant didelio našumo sekos nustatymo metodus. Technikos potencialas yra platus, tai leidžia praktiškai bet kuriame mėginyje nustatyti rūšies sudėtį.
Dabartinis tyrimas, kuris neseniai buvo paskelbtas žurnale mSistemos , parodė, kad maistinių augalų DNR žmogaus išmatose gali būti sustiprinta ir suskirstyta naudojant metodus, dažniausiai taikomus laukinės gamtos tyrimuose.
"DNR sekos nustatymas mums suteikė daug naujų duomenų apie tokius dalykus kaip žarnyno mikrobiologija ir asmeninė genetika. Šis tyrimas rodo, kad ta pati galinga technologija taip pat gali pradėti mums pasakyti, ką mes valgome, kurį dažnai sunku išmatuoti.
Vyresnysis autorius Lawrence David, iš Duke genominės ir skaičiavimo biologijos centro
Daugelis metodų jau naudojami suvartojamo maisto kiekiui įvertinti, tačiau dauguma jų priklauso nuo to, kaip žmonės patys praneša apie tai, ką jie valgė. Šis duomenų rinkimo metodas yra susijęs su atminties klaidomis ir šališkumu pranešant, taip pat priklauso nuo asmens kognityvinių gebėjimų atsakyti į apklausas.
Naudojant DNR metakodavimą, mokslininkai gali sustiprinti išmatų mėginyje esančią DNR ir naudoti nuorodų duomenų bazę, kad susektų sekas į maisto produktus.
"Aš manau, kad DNR metakodavimas labai panašus į brūkšninį kodą prekybos centre. Mes galime galvoti apie tam tikrą DNR seką kaip unikalų tam tikros maisto rūšies identifikatorių, " sako bendraautorė Brianna Petrone, taip pat iš Duke universiteto.
Davidas ir pirmasis autorius Aspenas Reese iš Harvardo universiteto, buvo paskatinti pradėti tyrimą po to, kai jie susitiko su ekologais Robu Pringle iš Prinstono universiteto ir Taileriu Kartzineliu iš Browno universiteto. Tie tyrėjai naudojo DNR metakodavimą, kad analizuotų sudėtingus maisto tinklus tarp žolėdžių Afrikos savanoje.
Davidas ir Reese susimąstė, ar šis metodas taip pat galėtų būti naudojamas žmonėms tirti.
Mikrobiomų srityje vis daugėja darbo, o tai rodo, kad konkretūs maisto produktai gali pakeisti ar formuoti specifinių bakterijų kiekį žarnyne, tačiau dažnai neturime lydinčių mitybos duomenų mikrobiomų tyrimams “.
Lawrence'as Davidas
Tyrimui, tyrėjai iš šaldymo saugyklos išėmė DNR, kuri buvo išgauta iš išmatų, naudojamų viename iš jų ankstesnių tyrimų.
„Prieš porą metų mes padarėme tyrimą, kuriame ruošėme maistą mikrobiomos dietos intervencijos dalyviams, ir mes tiksliai žinojome, ką jie valgė tam tikrą savaitę, kai buvo renkamos jų išmatos, " sako Deividas.
Jie nustatė brūkšninio kodo sritį iš chloroplastų DNR mėginiuose, paimtuose iš 11 žmonių, kurie laikėsi ir laisvai parinktų, ir kontroliuojamų dietų.
Jie sėkmingai amplifikavo augalų DNR maždaug pusei mėginių, kuris padidėjo iki 70%, kai imami mėginiai iš žmonių, vartojančių kontroliuojamą, buvo naudojama augalinė dieta.
Dauguma sekos nustatytos DNR atitiko žmonių maistinius augalus, kuriuos plačiai vartoja žmonės, įskaitant grūdus, daržovių ir vaisių.
„Apskritai, tarp maisto produktų, kurie buvo išvardyti tyrimo dalyvių dienoraščiuose, ir tų, kuriuos sekėme iš išmatų, buvo geras platus sutarimas, " sako Deividas. „Jei mitybos įraše buvo įrašytas maistas, apie 80% laiko, mes taip pat radome šį metabarcoding metodą ".
Santykinai didelis PGR gedimo dažnis ir nesugebėjimas atskirti tam tikrų augalų sekos lygiu palieka galimybių tobulėti ateityje.
Pavyzdžiui, kopūstai, Brokoliai, kolrabi ir Briuselio kopūstai yra tos pačios rūšies augalų veislės, ir mokslininkai negalėjo atskirti jų, naudodami chloroplastų DNR sekas.
Vienintelis į dietą įrašytas maistas, kurio nebuvo galima aptikti, buvo kava, galbūt dėl to, kad jo DNR pablogėjo arba suskystėjo skrudinant ir verdant.
Davidas tikisi, kad būsimuose tyrimuose bus naudojamas DNR metakodavimas, taip pat mitybos analizei ankstesniuose tyrimuose.
Panašus į šį tyrimą, Aš galėčiau įsivaizduoti, kad tai pripratinama prie archyvuotos DNR, kad pamatytumėte, ar yra pagrindiniai mitybos skirtumai, galintys paaiškinti kai kuriuos tyrimo metu pastebėtus mikrobiomų modelius. Einant į priekį, taip pat galime įsivaizduoti, kad tai bus panaudota atliekant naujus mikrobiomų tyrimus, siekiant nustatyti ryšius tarp konkrečių maisto produktų ir žarnyno bakterijų, taip pat atliekant platesnius mitybos tyrimus, papildančius tradicinius mitybos vertinimo metodus “.
Lawrence'as Davidas