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微生物測(cè)序技術(shù),揭秘傳世名畫背后的故事

儀器網(wǎng)小編2020-12-02 16:07:24

隨著現(xiàn)代分析檢測(cè)技術(shù)和生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,科學(xué)***借助先進(jìn)的科學(xué)儀器,利用測(cè)序技術(shù)等檢測(cè)手段,已經(jīng)可以從那些流傳至今的藝術(shù)品中解讀出許多肉眼觀察不到的信息。這些信息在藝術(shù)品的研究、修復(fù)以及鑒別真?zhèn)沃卸及l(fā)揮了重要的作用。
 
舉例來說,利用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜(SPME-GC-MS)技術(shù)分析揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)可以研究塑料等高分子材料藝術(shù)品的降解過程與速度,從而為更好地保存這些藝術(shù)品提供依據(jù)。熱裂解氣相色-質(zhì)譜(PY-GC/MS)可以快速分析文物與藝術(shù)品材料的成分,如壁畫中粘合劑和顏料,幫助修復(fù)者盡可能還原文物與藝術(shù)品的原貌。現(xiàn)代分析檢測(cè)技術(shù)還可以通過分析樣品的年代、材料成分和來源、制造工藝等信息鑒別出贗品。
 

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀 GCMS-QP2010 Ultra


***般對(duì)于藝術(shù)品的分析檢測(cè)都聚焦于其材料本身的成分,而在近期的***項(xiàng)研究中科學(xué)***從微生物角度出發(fā),為藝術(shù)品研究開拓了***個(gè)新的方向。這項(xiàng)研究發(fā)表在《Frontiers in Microbiology(微生物學(xué)前沿)》上。
 
來自奧地利自然資源與生命科學(xué)大學(xué)(BOKU)和意大利羅馬******中心圖書館生物實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)以達(dá)芬奇七幅代表性畫作為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)畫作上存在超乎預(yù)期的多樣性的細(xì)菌、真菌和人類DNA。根據(jù)以往的研究,真菌通常會(huì)占據(jù)紙制品微生物群落的主導(dǎo)地位。而在達(dá)芬奇的這幾幅作品中,研究者發(fā)現(xiàn)來自人類和昆蟲的細(xì)菌在微生物中占有更大的比例,而且還有相對(duì)較高的人類DNA的污染。
 
在這項(xiàng)研究中,研究人員主要使用的分析技術(shù)是納米孔測(cè)序技術(shù)。基因測(cè)序技術(shù)從上世紀(jì)開始發(fā)展已經(jīng)更迭了三代,而納米孔測(cè)序技術(shù)就是近幾年興起的三代測(cè)序技術(shù)的代表。與二代測(cè)序相比,納米孔測(cè)序技術(shù)實(shí)現(xiàn)了單分子測(cè)序,不需要通過PCR進(jìn)行信號(hào)放大,避免了PCR反應(yīng)過程中引入的堿基錯(cuò)配;具有超長(zhǎng)的測(cè)序讀長(zhǎng),平均測(cè)序讀長(zhǎng)達(dá)到10~15kb,***長(zhǎng)讀長(zhǎng)40kb;通過對(duì)電信號(hào)的識(shí)別可以直接判斷堿基的甲基化修飾情況。在基因組裝配、表觀遺傳標(biāo)記、轉(zhuǎn)錄組學(xué)及宏基因組學(xué)等領(lǐng)域,納米孔測(cè)序技術(shù)已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。正是由于測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,研究人員才得以從這些已經(jīng)保存了好幾個(gè)世紀(jì)的畫作中檢測(cè)出足夠明顯的數(shù)據(jù)。
 
研究人員認(rèn)為,檢測(cè)出的DNA中大部分可能來自畫作完成后保管或者處理過這些畫作的人。目前這些檢測(cè)出的DNA還沒有經(jīng)過進(jìn)***步分析,暫時(shí)無法確定來源。同時(shí)畫作的保存地點(diǎn)、昆蟲及其糞便等也在這些畫作上留下了雖然肉眼無法分辨,但經(jīng)過儀器分析之后卻非常明顯的痕跡。通過分析畫作上存活以及已經(jīng)死去的微生物樣本,研究者可以從另***個(gè)角度重新解讀畫作保存過程中人與環(huán)境留下的信息,從而為畫作的研究提供更多的細(xì)節(jié),同時(shí)也可以作為辨別贗品的依據(jù)之***。
 
此外,研究人員還在畫作上檢測(cè)出了能夠降解紙張的微生物。過往文物與藝術(shù)品的保存更注重的是溫度、濕度等環(huán)境因素,以及昆蟲真菌等生物。測(cè)序技術(shù)在藝術(shù)品研究領(lǐng)域的應(yīng)用也將使微生物對(duì)藝術(shù)品保存的影響更受重視。

 

如今,測(cè)序技術(shù)已經(jīng)在分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)甚至是考古與古生物學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用,未來伴隨著測(cè)序技術(shù)的進(jìn)***步開發(fā)拓展,更多有關(guān)藝術(shù)名作背后隱藏的故事將展現(xiàn)在世人的面前,為人所知。

 



注:文章來源于化工儀器網(wǎng)


(來源: 儀器網(wǎng)小編)


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