在1月18日出版的《Nature》和1月19日《Science》雜志上,,有兩篇文章是聚焦于細(xì)菌基因組研究,,內(nèi)容分別是在三種海洋黃桿菌中發(fā)現(xiàn)了proteorhodopsin基因,,以及一種病原菌測(cè)序完成,。
在第一篇文章中,,來自日本的研究人員對(duì)三種海洋黃桿菌(flavobacteria)進(jìn)行了全面的基因組分析,,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在這三種細(xì)菌中都存在proteorhodopsin基因,。
Proteorhodopsin(變形菌視紫質(zhì))基因作為海水中的DNA片斷是早在任何人知道它們來自什么生物之前就被發(fā)現(xiàn)的,。它們?yōu)楠?dú)立于光的質(zhì)子泵編碼——后者被認(rèn)為通過為微生物代謝提供能量而在海洋生態(tài)中扮演一個(gè)重要角色,。在2005年研究人員發(fā)現(xiàn)了完整的Proteorhodopsin體系,,這一體系存在于SAR11——地球上最豐富的生物之一中,,這些生物具有Proteorhodopsin的質(zhì)子泵,具有在黑暗中和在光線下能夠生長(zhǎng)得同樣好的奇特本領(lǐng)(對(duì)一種聚光生物而言),。
雖然這種基因序列在非人工培植的海洋細(xì)菌的基因組中已經(jīng)被發(fā)現(xiàn),但是在培養(yǎng)中含有proteorhodopsin的細(xì)菌分離菌種的缺乏,,妨礙了對(duì)這一新的光營養(yǎng)形式的功能研究,。在這篇文章中,,研究人員通過對(duì)三種海洋黃桿菌(flavobacteria)進(jìn)行全面的基因組分析,,發(fā)現(xiàn)在這三種細(xì)菌中都存在proteorhodopsin基因,,生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)顯示,,當(dāng)這些細(xì)菌中其中一種在光下生長(zhǎng)時(shí),,細(xì)胞產(chǎn)率就會(huì)增加,。黃桿菌是海洋浮游細(xì)菌的一個(gè)重要組成成分,,而proteorhodopsin似乎是海洋能量平衡體系中的一個(gè)重要成員,。
在第二篇文章中,來自美國基因組研究所(Institute for Genomic Research),,英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)(Newcastle University),,臺(tái)灣長(zhǎng)庚大學(xué)(Chang Gung University),丹麥理工大學(xué)(Technical University of Denmark),,加拿大卡爾加里大學(xué)(University of Calgary),,比利時(shí)根特大學(xué)(Ghent University)等多國組成的研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)陰道滴蟲的遺傳圖譜進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)了大量的重復(fù)基因——約占了全部基因組(160-megabase)的三分之二(65%),。
NIH院長(zhǎng)Elias A. Zerhouni表示,“這些對(duì)生物體基因組序列的解碼,,比如陰道毛滴蟲,,將有助于加深科學(xué)家們對(duì)這些生物體的理解,,這樣我們才能更好的解決公共衛(wèi)生事務(wù)。”NIAID院長(zhǎng)Anthony S. Fauci也認(rèn)為,,“通過對(duì)陰道毛滴蟲病原體遺傳組成更深入的了解,,我們能研制更有效的藥物,治療和預(yù)防這種疾病,。”
文章的第一作者Jane M. Carlton博士則表示,。“寄生蟲通常比非寄生蟲類生物具有更少的DNA數(shù)量,,但是對(duì)于這一病原蟲,,我們發(fā)現(xiàn)DNA數(shù)量比我們預(yù)期認(rèn)為的要多十倍,。”盡管對(duì)于如此龐大的重復(fù)序列科學(xué)家們沒有給出完整的解釋,,但是研究者認(rèn)為它們是長(zhǎng)期進(jìn)化的產(chǎn)物,。從剛開始的腸中寄生到后來的泌尿生殖道中寄生,這些過程都會(huì)促使細(xì)胞體積增大,,也伴隨著基因組的顯著變大。
除了對(duì)其序列的分析,,研究人員也分析了一些可能與陰道滴蟲的氫酶體相關(guān)的蛋白,,這些蛋白為寄生蟲提供能量,,也是甲硝唑等治療性藥物的靶標(biāo)分子,這將揭開寄生蟲抗藥的秘密,。Carlton表示,,“對(duì)于陰道滴蟲感染機(jī)制的理解,,不僅有助于開發(fā)藥物治療該病,,同時(shí)也有助于我們解決與滴蟲病相關(guān)的性病傳播問題,,包括衣原體感染(chlamydia),、淋病 (gonorrhea)等,。” (生物體:萬紋)