隨著研究的深入，我們已經知道在我們的腸道中居住著幾千種不同的細菌，並將其稱之為腸道菌群，這些腸道細菌的變化對人類健康具有重要影響。但是我們對於這種影響仍然了解較少。

　　近日，來自魏茨曼研究所的科學家們在著名國際學術期刊science上發表了一項最新研究進展，他們從一個全新的角度闡述了腸道菌群對人類健康的作用。

　　在這項研究中，研究人員首先采用了目前菌群研究的常用方法--基因組測序--對樣本中所有類型細菌的DNA進行了測序，通過測序構建了細菌種類圖譜以及它們的相對豐度。但是從這些結果中，研究人員發現測序技術還可以提供另外一種信息。

　　領導這項研究的Segal教授指出："樣本中的細菌一直在做著它們最擅長的事情：不斷地對基因組進行複製以進行細胞分裂。因此大部分的細菌包含著不止一套基因組，比如1.5套基因組或者1.43套基因組。"大部分的菌株其基因組內都會預置"起始"和"終止"密碼，從"起始"密碼附近複製生成的短序列最多，而在基因組末端，最後進行複製的DNA序列在樣本中最少。研究人員發現通過分析起始DNA和末端DNA的相對含量可以反映每一支菌株的生長速率。

　　研究人員對這一方法進行了驗證，結果表明，通過這種方法預測的細菌生長速率與實驗觀察到的細菌生長速率幾乎完全一致。隨後，他們對人類的腸道菌群基因組數據進行了分析，發現一些細菌生長速率的特定變化與II型糖尿病相關，而另外一些變化則與炎症性腸道疾病的發生有關。

　　這一方法或可在未來用於疾病和病原體早期檢測的診斷工具，或者用於判斷益生元或抗生素治療的效果。除此之外，科學家們還希望這一新方法的出現能夠促進人類體內生態係統與人類健康的關聯性研究。

　　DOI: 10.1126/science.aac4812

　　Growth dynamics of gut microbiota in health and disease inferred from single metagenomic samples

　　Tal Korem1,2,*, David Zeevi1,2,*, Jotham Suez3,*, Adina Weinberger1,2,*, Tali Avnit-Sagi1,2, Maya Pompan-Lotan1,2, Elad Matot1,2, Ghil Jona4, Alon Harmelin5, Nadav Cohen1,2, Alexandra Sirota-Madi6, Christoph A. Thaiss3, Meirav Pevsner-Fischer3, Rotem Sorek7, Ramnik J. Xavier6, Eran Elinav3,?, Eran Segal

　　Metagenomic sequencing increased our understanding of the role of the microbiome in health and disease, yet it only provides a snapshot of a highly dynamic ecosystem. Here, we show that the pattern of metagenomic sequencing read coverage for different microbial genomes contains a single trough and a single peak, the latter coinciding with the bacterial origin of replication. Furthermore, the ratio of sequencing coverage between the peak and trough provides a quantitative measure of a species' growth rate. We demonstrate this in vitro and in vivo, under different growth conditions, and in complex bacterial communities. For several bacterial species, peak-to-trough coverage ratios, but not relative abundances, correlated with the manifestation of inflammatory bowel disease and type II diabetes.