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(biāo)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?、該校雅各布工程學(xué)院生物工程教授博哈德·帕爾森說，將來有一天,，當(dāng)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(xì)菌通常都有毒。許多實驗也表明,，當(dāng)缺失基因被恢復(fù)時,，細(xì)菌毒性會變小?！八?，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(dāng)·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(xì)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,。”（常麗君）
