分析皮肤微生物组，少不了这种酶处理

健康的皮肤有一个细菌屏障，可以防止细菌：微生物群。这种复杂的微生物组合以前被认为是难以破译的。

　　

皮肤科医生过去对微生物组的详细组成进行调查的努力遇到了障碍。原因是:在传统的琼脂培养中，并非所有的细菌都能茁壮繁殖。因此，一些生长缓慢的物种可能会被完全忽视。最近的遗传分析方法的缺点是，大量的皮肤细胞的DNA序列和死亡细菌的碎片被捕获。这降低了结果的信息价值。

Martin Köberle博士和生物学家Yacine Amar博士是慕尼黑工业大学皮肤科和过敏症临床和综合诊所团队的成员，他们与一个国际跨学科团队合作，开发了一种去除非目标物种DNA的方法。他们使用了一种特殊的benzonase核酸酶。它破坏了所有生物中携带遗传信息的核苷酸链，把它们分解成短片段。只有DNA由外细胞壁保护的活细菌才不会被这种酶破坏。

benzonase核酸酶已经被用于纯化蛋白质有一段时间了，例如:酶可以分解所有外来的DNA和RNA片段。然后这些蛋白质可以在离心机中被移除，留下蛋白质。皮肤细菌的选择遵循同样的原理:来自皮肤细胞或死亡细菌的遗传物质被酶分解，然后从样本中分离出来。剩下的细菌可以用机械方法消灭，从而可以研究它们的DNA。

“我们的实验表明，使用这种方法，我们确实可以完全消除非目标DNA，并选择皮肤微生物组，”项目负责人Yacine Amar说。在实验室里，他最初研究的是人工样本，其中含有人类细胞、死菌和活菌的混合物，这些细菌是通过严格的程序制造出来的，并经过核酸酶预处理。研究人员说:“随后使用的这一过程——称为16S测序——获得了完整细菌组成的高度精确图像。”对真正的皮肤拭子的分析也同样成功:在样本中没有发现死细菌的残留DNA。

Koberle博士相信,这种方法将在以后的研究中还扮演着一个关键角色:“基于酶选择的皮肤活细菌分离可以帮助我们找到微生物生物标志物还对某些皮肤疾病和识别的细菌有积极影响的疾病。也许有一天它们会被用于治疗。”这种微生物组分析的新方法已经在TUM诊所和皮肤病综合诊所的许多皮肤病队列研究中使用。

Yacine Amar, Ilias Lagkouvardos, Rafaela L. Silva, Oluwaseun Ayodeji Ishola, Bärbel U. Foesel, Susanne Kublik, Anne Schöler, Sebastian Niedermeier, Rachela Bleuel, Alexander Zink, Klaus Neuhaus, Michael Schloter, Tilo Biedermann, Martin Köberle. Pre-digest of unprotected DNA by Benzonase improves the representation of living skin bacteria and efficiently depletes host DNA. Microbiome, 2021; 9 (1) DOI: 10.1186/s40168-021-01067-0