科技日報訊 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，美國加州大學(xué)圣地亞哥分校生物工程師通過對55個埃希氏菌種（E. coli）的基因測序,，重建了每個菌種的代謝目錄,。他們發(fā)現(xiàn)，利用這些重建目錄能預(yù)測每種菌株會在哪種環(huán)境里繁盛,。這一成果有助于開發(fā)出控制致死性埃希氏菌傳染的方法,，并掌握更多有關(guān)菌種變毒的情況。相關(guān)論文發(fā)表在近日的美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上,。

    這些目錄標繪出了每個菌種的所有基因,、反應(yīng)和代謝產(chǎn)物，據(jù)此研究人員發(fā)現(xiàn),，每個菌種的代謝能力與它們所處的環(huán)境有關(guān),，由此能測出它們的協(xié)調(diào)功能，預(yù)測它們會在哪種環(huán)境繁盛,，還能把那些共生或“友好”的埃希氏菌與病原菌區(qū)別開來,，可作為一種特殊的“代謝模型”。

    “研究表明,，你能預(yù)測使人類致病的埃希氏菌的生長環(huán)境——它們是在膀胱,、胃里,、血液，還是在其他什么地方,?！闭撐耐ㄓ嵶髡摺⒃撔Ｑ鸥鞑脊こ虒W(xué)院生物工程教授博哈德·帕爾森說,，將來有一天,，當埃希氏菌“討厭的新變種”出現(xiàn)時，研究人員能用“代謝模型”迅速發(fā)現(xiàn)它們,，并找出新菌種的特征。

    論文第一作者,、雅各布工程學(xué)院納米工程系研究生喬納森·蒙克說,，代謝模型還可能幫人們找到剝奪致病埃希氏菌所需營養(yǎng)的方法，“這樣就能預(yù)防它們在適生環(huán)境里占據(jù)優(yōu)勢,，更好地控制它們,。”

    研究人員還發(fā)現(xiàn),，他們的模型能識別出“營養(yǎng)缺陷型”菌種,，即缺乏某基因而無法合成某種關(guān)鍵物質(zhì)，如煙酸的菌種,，而這種細菌通常都有毒,。許多實驗也表明，當缺失基因被恢復(fù)時,，細菌毒性會變小,。“所以,，找到這些菌種營養(yǎng)缺陷的原因,，能進一步理解微生物是怎樣變成病原菌的?！泵煽苏f,。

    論文另一位通訊作者亞當·菲斯特說，由于埃希氏菌的生存環(huán)境極其多樣——皮膚,、體內(nèi),、外部灰塵等，到處都能發(fā)現(xiàn)它們,，因此不同菌種的代謝差異也很大,，這些差異大部分表現(xiàn)為它們分解不同營養(yǎng)的能力。除了這些差異,，他們還識別出了一種所有菌種共同的核心代謝網(wǎng)絡(luò),。今后他們希望深入研究這些代謝差異,，探索差異中的相同之處。

    由于代謝模型成功的預(yù)測能力,，研究小組考慮把這種方法擴展到其他細菌,，如金黃色葡萄球菌。帕爾森說：“我們打算用這種方法為更多人類病原菌分類,?！保ǔ｛惥?nbsp;