科学家们提出了监测淡水健康的新方法

研究人员已经使用了世界上最小的，智能手机大小的DNA测序设备来监测河流生态系统中的数百种不同细菌。来自英国剑桥大学的跨学科团队在《eLife》杂志上发表文章，提供了使用名为MinION(来自牛津纳米孔技术公司)的设备监测淡水健康状况的实用和分析指南。他们的指南承诺，与现有方法相比，在实验室外进行这项工作的成本效益更高且更简单。

剑桥的赛艇运动员和游泳者经常受到水传播感染的影响，例如威尔氏病，有时还导致该市标志性水道的公共封锁。监测淡水中的微生物种类可以帮助指示引起疾病的微生物的存在，甚至表明水污染。但是传统的淡水细菌检测通常需要设备完善的实验室和复杂的方法来生长单个细菌物种的菌落。

“直接测量淡水中所有细菌DNA的痕迹，一种称为宏基因组学的方法，是一种有价值的选择，但仍然需要大型，昂贵的设备，这些设备难以操作，”第一作者，博士安德烈·霍尔泽(Andre Holzer)说。 。剑桥大学植物科学系学生。“我们旨在使用新的便携式DNA测序技术来描述River Cam中存在的细菌种类。”

该团队使用MinION设备对在River Cam的水样中发现的全部微生物的DNA进行测序。但是在使用序列数据之前，他们需要优化实验方法和分析软件。Holzer解释说：“至关重要的是要考虑这种新型细菌DNA序列信息的质量。” “我们测试了许多不同的算法来处理数据，以找到最准确的方法。”

然后，研究人员使用他们的优化指南来分析数据并成功测量水中存在的数百种不同细菌种类的比例。他们从沿河的9个不同地点采集了样本，通常在三个不同的时间点对地点进行采样，以便他们可以比较不同地点和季节中物种的比例。

该小组还能够区分密切相关的有害微生物物种和非有害微生物物种。通过比较来自不同位置的样本，他们发现在河里人满为患的城市地区，存在更多潜在有害细菌以及与废水相关的细菌。对从同一城市地区收集的水样进行的化学后续分析显示，这些地区的废水污染呈不断增加的趋势。

“我们的工作表明了MinION和相关的DNA测序技术可以如何有效地用于监测淡水健康，”该工作的共同负责人拉拉·厄本(Lara Urban)说，他现在是新奥塔哥大学的亚历山大·冯·洪堡教授西兰。“这扩展了该技术的现有应用，包括在最近的埃博拉病毒，寨卡病毒和SARS-CoV-19病毒爆发期间准确追踪患者之间的病毒传播。”

高级作者马克西米利安·斯塔姆尼茨(Maximilian Stammnitz)博士总结道：“我们希望我们的研究结果能够鼓励其他独立的科学家和集体参与全球范围内的简化的淡水管理和生物多样性测试。” 剑桥大学兽医系学生。

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