海洋仍然是地球上最未被开发的部分。人们对北冰洋大型生物的多样性进行了多种研究，但对北极微生物多样性的研究还很缺乏。除了难以获得外，还有一个问题是如何获得高质量的微生物DNA:当处理天然样本时，DNA通常会降解——获得的数量很少，而且可能含有干扰测序的抑制剂。

目前有许多方法可以分离微生物DNA，但它们并没有直接针对海洋样品进行优化。缺乏一种可理解的、经过验证的方法来完成这项任务，减缓了对海洋微生物的研究。但正是这些研究促进了对负责合成抗生素或基因编辑酶的新基因的探索。

在元基因组分析实验室负责人Artem Isaev的带领下，来自Skoltech、莫斯科国立大学和其他领先科学组织的研究小组确定了从不同类型的海洋样本中分离DNA的最有效试剂盒，并将结果发表在《科学报告》(scientific Reports)上的一篇新论文中。

俄罗斯北部海域很长一段时间未被开发。“这是一个难以到达的地区，但非常多样化，所以我们特别关注太平洋和北冰洋。我们与莫斯科国立大学海洋研究中心一起组织了考察，收集了三种类型的样本:海水和沉积物，以及无脊椎动物的样本，”该研究的主要作者、斯科尔泰克大学元基因组分析实验室的高级技术员阿丽娜·德姆基娜(Alina Demkina)说。

据研究人员说，虽然宏基因组研究正在积极发展，但仍然没有共同的标准或标准来处理海洋样本。“自然样本非常特殊。我们的目标是分离出高质量的DNA，从而进行长读段测序。事实证明，每种海洋样品都没有适合的标准技术。

“从头开始创建它是一项非常漫长，昂贵且耗时的任务，因此我们专注于现成的商业套件，并检查其中哪些可以为不同类型的海洋样本产生最佳质量的结果，”Skoltech的宏基因组分析实验室的初级研究科学家Darya Slonova分享道。

研究人员测试了8个DNA分离试剂盒。对于试剂盒和样品的每种组合，他们测量了纯化DNA的数量，其破碎程度，pcr抑制污染物的存在，真核DNA的混合物，α多样性以及基于16S rRNA扩增子测序的所得群落组成的可重复性。

科学家们还发现了kitome——一种微生物类群的组成，可能存在于用于分离DNA的试剂中。这一点尤其重要，因为北海的海水微生物非常少，因此即使是一小部分污染DNA的混合物也会影响分析结果。

Alina Demkina继续说道:“这篇文章向科学家们推荐了最适合从海洋样本中分离高质量DNA的方法。”Darya Slonova表示:“研究人员将根据他们的工作目标，了解哪种试剂盒适合每种特定类型的样本。”