科学家在研究细菌时,面临一个挑战:如何用有限的4种颜色标记多达10000种细菌。这个问题类似于《三国演义》中的追杀“红袍曹贼”情节,如果多人穿红袍,就难以区分目标。植物根部细菌的“微观三国”也面临类似问题,科学家通过荧光原位杂交(FISH)技术,设计探针与细菌的rRNA特异性结合,利用不同颜色的荧光基团标记细菌。然而,传统的FISH技术受限于荧光基团的种类,只能标记少数几种细菌。
为了解决这个问题,科学家发明了可容错编码的序贯荧光原位杂交(SEER-FISH)技术。该技术利用颜色组合来标记细菌,通过探针的顺序结合和释放荧光,记录荧光顺序的组合,从而区分多种细菌。这种方法不仅提高了标记细菌的种类,还通过特殊编码确保了检测的准确性。
戴磊团队的研究表明,SEER-FISH技术在测试中表现出色,能够准确识别和区分复杂的微生物群落,并揭示微生物在植物根部的空间分布和相互作用。未来,该技术有望进一步扩展到细菌的mRNA,实现对微生物群落功能的原位解析,帮助更好地了解微生物群落的生态机制。