一种新方法使科学家能够区分外部和内部DNA，从而识别在阿塔卡马沙漠恶劣条件下生存的微生物。
阿塔卡马沙漠位于智利的太平洋沿岸，拥有地球上最干燥的地方的称号，使其对大多数生命形式几乎不适宜生存。然而，对其沙质土壤的研究发现了多种微生物群落。在如此极端栖息地了解这些微生物提出了挑战，尤其是在分离活微生物与死微生物的遗传物质时。
一种新开发的分离技术将帮助研究人员分离这些群落的活性成分。在最近发表的《应用与环境微生物学》期刊中，一支全球研究团队详细介绍了他们分离细胞外DNA（eDNA）和细胞内DNA（iDNA）的创新方法。根据该研究的负责人、德国波茨坦GFZ地球科学研究中心的地球微生物学家Dirk Wagner博士的说法，这种技术增强了对低生物量环境中微生物生命的理解，这是传统DNA提取方法无法充分解决的任务。
微生物学家将这种技术应用于从阿塔卡马沙漠中收集的土壤样本，这些样本是沿着从海岸线到安第斯山脚的西到东线收集的。他们的发现展示了干旱区域中多样化的活微生物和可能活跃的微生物。Wagner指出，理解eDNA和iDNA可以为所有微生物活动提供重要见解。
“微生物是首先居住在这种环境中的生物，并为后续生命形式奠定基础，”Wagner解释道。他补充说，这些过程不仅限于沙漠环境。“这种方法对于由于地震或滑坡而形成的新景观也很相关，这里存在类似的矿物或岩石基底。”
Wagner评论道，许多市售的DNA提取工具会产生活的、休眠的和死的微生物细胞的混合。“如果提取所有DNA，它包含来自活生物和最近死亡或已经死去很长时间生物的物质。”对这些DNA进行宏基因组测序可以识别特定的微生物及其功能，但在低生物量环境中，DNA的质量通常不足，这是Wagner所指出的一个普遍限制。
为了克服这一挑战，Wagner和他的团队设计了一种技术，可以从混合物中分离出完整细胞，留下已死细胞的遗传片段，即eDNA。这个过程包括多次温和的冲洗循环，正如他们的实验室测试表明的那样，经过四次重复后几乎有效地将所有DNA分成了这两类。
在分析阿塔卡马沙漠的土壤时，他们在所有样本的eDNA和iDNA组中检测到了放线菌和变形菌。这是Wagner所预期的，因为活细胞在死亡和分解时不断补充iDNA库。“在高度活跃的群落中，细胞不断更替，意味着这两个DNA库可能更相似，”他指出。值得注意的是，在深度不到5厘米的样本中，氯柔菌主要在iDNA组中发现。
展望未来，Wagner打算对iDNA样本进行宏基因组测序，以获得对存在的活微生物的更多见解，并将这一方法扩展到其他极端环境的样本。Wagner表示，分析iDNA将使人们更深入地理解微生物群落中真正活跃的部分。
