華盛頓大學醫(yī)學院的一項研究表明細菌使用DNA的時間和位置與它含有什么樣的DNA一樣重要。研究人員發(fā)現(xiàn)兩個細菌個體在使用一個與掌管細菌對一種抗生素抗性的基因上存在明顯的差異,。這種差異改變了細菌的“生活方式”,，或者叫做他們在不同環(huán)境中的存活能力。這項研究公布在2004年11月29日的Proceedings of the National Academy of Science的網(wǎng)絡(luò)版上,，并且將會出現(xiàn)在12月7日的印刷版上,。

    沙門氏菌是導致食物中毒的一個重要原因，而大腸桿菌也能引發(fā)疾病,，但通常有利于人類的消化系統(tǒng),。最新的這項研究中，研究人員對這兩種細菌進行了調(diào)查分析,。這兩種細菌在遺傳上很接近,。Groisman領(lǐng)導的研究組先前集中研究了所含基因的差異如何使沙門氏菌能夠持久保持致病性。他在這種細菌的致病島中確定了若干區(qū)域,。在完成這兩種細菌的基因圖譜后,，研究的重心就轉(zhuǎn)移到了不同細菌對相同基因的利用方式研究。

    沙門氏菌和大腸桿菌具有一個編碼一種抗生素抗性調(diào)節(jié)蛋白PmrA的相同基因,。通過控制其它蛋白的制造時間,，PmrA能夠使細胞壁對抗生素多粘菌素B的抵抗力增強。PmrA蛋白通常在高的鐵離子水平下有活性,。

    在新研究中,，Groisman的實驗室發(fā)現(xiàn)另一種叫做PmrD的蛋白也能在低的鎂離子水平下活化PmrA。研究人員發(fā)現(xiàn)大腸桿菌具有不同版本的PmrD,，這種蛋白在低鎂情況下不能活化PmrA蛋白,。當他們將沙門氏菌的PmrD移植到大腸桿菌中時，大腸桿菌獲得了在低鎂環(huán)境下抵御多粘菌素B的能力,。Groisman因此懷疑細菌生活方式的其它方面也可能受到相同基因的調(diào)節(jié)差異的影響,。他的這種想法來自近期的人類基因組分析結(jié)果,。

    研究人員認為，除了攜帶制造蛋白的指令,，DNA還含有一些能夠影響基因開啟,、關(guān)閉時間的密碼。隨著生命在不斷的進化過程中變得越來越復雜,，這些調(diào)節(jié)性的片斷占據(jù)了DNA的較大部分,，這就使得基因表達的調(diào)節(jié)變得非常復雜并與環(huán)境和其它因子有著千絲萬縷的聯(lián)系。而這項研究結(jié)果表明相同基因的表達差異則可能促進新的針對致病微生物的療法的發(fā)展,。