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來源:  編輯:xuan 時間:2014-04-21 閱讀次數:527

  細菌引起的疾病每年造成數百萬人死亡,而這些細菌在進化歷史中,在達到某個關鍵點之前,大部分都是良性的。一直以來,科學家不知道什么原因讓這些無害“良民”變成了病原菌“惡魔”。據物理學家組織網近日報道,研究人員跟蹤研究了一種食肉細菌的“變身”過程。掌握了細菌何時“變身”,有助于預防未來的流行病。相關論文發表在近期美國《國家科學院學報》上。

  這種食肉細菌叫做GAS(A組β-溶血性鏈球菌),是一種高傳染性細菌,會引起多種感染,對人類的影響在上世紀80年代才開始顯現??茖W家認為,GAS是從一種危害很小的鏈球菌進化而來。論文領導作者、美國衛理公會醫院研究所的詹姆斯·繆塞爾說:“我們的研究再現了這種細菌的進化史,從而揭開了這一致命病原體整個變身過程的神秘面紗?!?/p>

  研究小組分析了來自全世界的細菌基因數據庫——3600多種鏈球菌株,正是這些菌株基因組中發生的一系列基因事件,將GAS一步步變成了“惡魔”。

  首先,外來DNA通過水平基因轉移進入到原來無害的鏈球菌中——這是一種細菌之間非常普遍的現象。而這種DNA通常是噬菌體提供的,噬菌體是專門感染細菌的病毒。當外來DNA被并入鏈球菌細胞的基因組中后,會產生有害毒素。這些毒素基因有的會進一步變異,讓鏈球菌變得毒性更強。

  繆塞爾說,還有一種水平基因轉移讓它們能產生遏制免疫系統的蛋白質,從而加重感染。

  英國萊斯特大學的馬可·奧吉奧尼說:“本研究用的是全基因組數據,所以能看到所有的基因變化?!崩媒y計模型,他們能準確確定GAS細菌中基因變化的時間,追溯它們進化的歷史?;蜃儺惖臅r間非常重要。比如,最近的一次基因變異讓GAS變成了高毒性,這發生在1983年。此后,全世界暴發過3次鏈球菌感染?!拔覀兺扑愕臄祿c大量資料中記載的鏈球菌流行病暴發相吻合?!笨娙麪栒f。

  繆塞爾認為,如果定期記錄下足夠多的細菌基因組,監視它們有哪些變異或基因轉移,就可能提前發現流行病的苗頭?!霸诙唐趦?,這一發現將幫助我們確定細菌內部基因變異的方式,計算細菌疫苗需要更新換代的頻率?!笨娰悹栒f,“從長期看,這種技術在預防疾病方面非常重要,我們或許能將流行病扼殺在萌芽狀態?!?/p>



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