自然界的微生物群落具有丰富的多样性和复杂的空间结构。日益进步的测序技术能够精准解析微生物组的组成和功能,但是我们对微生物群落空间结构的理解仍然十分有限。空间微生物组学技术可以广泛应用于表征微生物组物种组成、基因表达、代谢产物的空间分布,对理解微生物群落的组装、不同微生物之间以及微生物与宿主之间的相互作用有重要的意义。以本课题组的研究为例,我将主要介绍荧光原位杂交技术在空间微生物组学中的应用,利用靶向微生物rRNA的探针,成像并表征不同样本中微生物的空间分布。然而,现有的方法受到荧光基团光谱重叠的限制,能同时表征的物种数量仍然有限。通过序贯荧光原位杂交方法和可纠错的编码方案,我们成功实现了对复杂微生物群落的空间标记,有效提高了可标记物种的数量和物种识别的准确率。