科学家发现细菌污染会造成基因研究出现偏差

北京时间3月19日，发表在Science Advances上的一项新研究中，来自瑞典林雪平大学的研究团队表明，一种令人费解的细菌中常见DNA修饰在人类或其他哺乳动物中并不存在。该研究表明，动物中表观遗传标记6mdA的检测可能是所用技术的局限性和样品的细菌污染造成的。

几年前，一些相关研究的发表，引起了遗传学研究者的极大兴趣。这些研究检查了一个特殊的表观遗传标记，即影响DNA序列在不同细胞中使用方式的DNA修饰。这个标记以前从未在多细胞生物中观察到。相比之下，这种被称为“6mdA”的标记在细菌中较为常见，它在保护细菌免受病毒侵害方面发挥着重要作用。
许多研究团队的报告称，他们在多种动物物种甚至人类细胞中发现了6mdA，这不仅引起了研究界的极大兴趣，也引发了一些问题。其中一个与检测到的6mdA水平有关，这个水平非常低，以至于科学家们怀疑这样一个罕见的表观遗传信号是否真的有作用。
在这些初步报告之后，一些其他已发表的研究无法在动物中检测到6mdA。正如许多其他研究团队一样，林雪平大学生物医学和临床科学系研究员Colm Nestor博士团队也开始研究这种令人费解的表观遗传信号。然而，他们无法在人体或小鼠细胞中检测到。最终，他们在两个人体细胞样本中检测到了6mdA，但结果发现两个样本都被支原体细菌污染。
研究人员怀疑表观遗传标记来自细菌而不是人体细胞。他们用抗支原体的抗生素治疗细胞后，发现6mdA信号消失。

研究人员认为，支原体污染是表观遗传学研究中被低估的问题。他们发现的支原体菌株在健康人群中很常见，通常不会对健康造成任何负面影响。由于支原体细菌不仅可以存在于细胞外，也可以存在于人体细胞内，因此该细菌可能存在于人类样品中，但未被检测到。对于大多数类型的细菌，研究人员可以很容易地检测出实验室培养的细胞是否受到污染。然而，支原体污染的情况并非如此，它需要特殊的检测方法。
研究人员很快发现，不仅支原体细菌给研究6mdA标记的研究人员带来了问题。他们还发现了检测这种表观遗传修饰的几种方法的问题。
研究通讯作者Nestor说：“我们意识到，这些技术检测到的6mdA‘信号’只是噪音。然而，由于一些复杂的技术问题，其中一些方法中的背景噪声不是随机的，而是一个真实的信号。现在，我们可以毫无疑问地说，哺乳动物中不存在6mdA。”
Nestor认为，哺乳动物中6mdA的研究报告来自于在权威学术期刊上发表的执行良好的研究。这是非常不寻常的，作为完全不同的人工制品，有几种方法给出了类似的误导性结果。
Nestor说“当我们分析非常罕见的现象时，我们必须要非常小心，并考虑我们是否真的可以用我们选择的方法来测量它们。关于6mdA，如果研究人员停止研究一些根本不存在的东西，那就可以节省很多宝贵的时间和金钱，避免更多的失望。”
论文链接：https://advances.sciencemag.org/content/6/12/eaay3335