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美重建埃希氏菌种代谢目录可预测将在哪里繁

2019-03-12 01:16:24来源:励志吧0次阅读

原标题 美完成55个埃希氏菌种基因测序 可预测埃希氏菌将在哪里繁盛 科技讯 据物理学家组织近道,美国加州大学圣地亚哥分校生物工程师通过对55个埃希氏菌种(E. coli)的基因测序,重建了每个菌种的代谢目录。他们发现,利用这些重建目录能预测每种菌株会在哪种环境里繁盛。这一成果有助于开发出控制致死性埃希氏菌传染的方法,并掌握更多有关菌种变毒的情况。相关论文发表在近日的美国《国家科学院学报》上。

这些目录标绘出了每个菌种的所有基因、反应和代谢产物,据此研究人员发现,每个菌种的代谢能力与它们所处的环境有关,由此能测出它们的协调功能,预测它们会在哪种环境繁盛,还能把那些共生或“友好”的埃希氏菌与病原菌区别开来,可作为一种特殊的“代谢模型”。

“研究表明,你能预测使人类致病的埃希氏菌的生长环境——它们是在膀胱、胃里、血液,还是在其他什么地方。”论文通讯作者、该校雅各布工程学院生物工程教授博哈德·帕尔森说,将来有一天,当埃希氏菌“讨厌的新变种”出现时,研究人员能用“代谢模型”迅速发现它们,并找出新菌种的特征。

论文作者、雅各布工程学院纳米工程系研究生乔纳森·蒙克说,代谢模型还可能帮人们找到剥夺致病埃希氏菌所需营养的方法,“这样就能预防它们在适生环境里占据优势,更好地控制它们。”

研究人员还发现,他们的模型能识别出“营养缺陷型”菌种,即缺乏某基因而无法合成某种关键物质,如烟酸的菌种,而这种细菌通常都有毒。许多实验也表明,当缺失基因被恢复时,细菌毒性会变小。“所以,找到这些菌种营养缺陷的原因,能进一步理解微生物是怎样变成病原菌的。”蒙克说。

论文另一位通讯作者亚当·菲斯特说,由于埃希氏菌的生存环境极其多样——皮肤、体内、外部灰尘等,到处都能发现它们,因此不同菌种的代谢差异也很大,这些差异大部分表现为它们分解不同营养的能力。除了这些差异,

美重建埃希氏菌种代谢目录可预测将在哪里繁

他们还识别出了一种所有菌种共同的核心代谢络。今后他们希望深入研究这些代谢差异,探索差异中的相同之处。

由于代谢模型成功的预测能力,研究小组考虑把这种方法扩展到其他细菌,如金黄色葡萄球菌。帕尔森说:“我们打算用这种方法为更多人类病原菌分类。”(常丽君)

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