Phát hiện hơn 12.000 loài vi khuẩn hoàn toàn mới

Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã tìm thấy 12.556 loài vi khuẩn và vi khuẩn cổ mới chưa từng được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng một kỹ thuật đặc biệt gọi là metagenomics.

Các loài vi sinh vật có thể nuôi cấy trong đĩa petri như chúng ta vẫn biết chỉ là một phần nhỏ của vi khuẩn, vi khuẩn cổ và các vi sinh vật khác có thể được lấy bằng tăm bông.

Phần lớn chúng không thích môi trường mà chúng ta có thể cung cấp, do đó sẽ không “ngoan ngoãn” phát triển trong đĩa petri.

“Chúng tôi có thể tái tạo lại hàng nghìn bộ gene được lắp ráp trực tiếp từ các mẫu môi trường đã được giải trình tự mà không cần nuôi cấy vi khuẩn trong phòng thí nghiệm. Điều làm cho nghiên cứu này thực sự nổi bật so với những nỗ lực trước đó là sự đa dạng về môi trường đáng chú ý của các mẫu mà chúng tôi đã phân tích”, nhà di truyền học của Viện gene DOE Stephen Nayfach cho biết.

Nhóm nghiên cứu có thể ghép 52.515 bộ gene tập hợp từ dữ liệu, nhiều trong số đó có chất lượng cao và tất cả đều có hơn 50% bộ gene hoàn chỉnh.

Thực tế, nhóm nghiên cứu không phải là người đầu tiên tìm thấy vi khuẩn bằng phương pháp đo lường. Vào năm 2018, các nhà khoa học phát hiện ra 16 loại virus khổng lồ, trong khi vào năm 2017, các nhà khoa học đã tìm thấy 20 nhánh tiến hóa mới trong cây sự sống bằng các phương pháp này.

Nhưng trong công trình mới, các nhà nghiên cứu đã cố gắng phân tích các mẫu từ nhiều khu vực khác nhau để lấp đầy một số lỗ hổng mà chúng ta có trong kiến thức về vi sinh vật.

“Danh mục mở rộng sự đa dạng phát sinh loài đã biết của vi khuẩn và vi khuẩn cổ lên 44%”, các nhà nghiên cứu thông tin.

Khi nhóm nghiên cứu kiểm tra bộ gene từ các chủng phân lập, bộ gene tập hợp từ các nghiên cứu trước đây và bộ gene từ các tế bào đơn lẻ, họ phát hiện ra có 12.556 trong số 50.000 bộ gene tập hợp chưa từng được giải trình tự trước đây.

Điều quan trọng cần lưu ý là những bộ gene này không tốt bằng những bộ gene có được từ việc nuôi cấy vi khuẩn và vi khuẩn cổ trong phòng thí nghiệm, sau đó giải trình tự chúng.

Quá trình phân loại có thể trộn lẫn một số đoạn gene giữa các loài vi khuẩn và các đoạn gene thường sẽ bị thiếu. Nhưng nếu không có khả năng nuôi những loài đặc biệt này trong phòng thí nghiệm, thì đó vẫn là một cách đáng kinh ngạc để khám phá các vi khuẩn trong thế giới xung quanh chúng ta.

“Mặc dù những bộ gene này không hoàn hảo, nhưng chúng vẫn có thể tiết lộ nhiều điều về sinh học và sự đa dạng của các vi khuẩn”, Stephen Nayfach nhấn mạnh.