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      蛋白質(zhì)如何阻止細菌之間的交流
      
			
      
				2019-01-17 11:45:44
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      它們可能很粘，但它們是微生物的完美環(huán)境：生物膜。受到外部影響的保護，細菌可以不受干擾地生長，并引發(fā)疾病?；鶢柎髮W的科學家與漢堡 - 哈爾堡漢堡技術(shù)大學(TUHH)的同事合作，正在研究如何從一開始就防止生物膜的形成。在此基礎(chǔ)上，可以開發(fā)替代抗生素，因為許多病原體已經(jīng)對大多數(shù)商業(yè)上使用的抗生素具有抗性。生物學家在科學雜志“微生物學前沿”中發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。他們的研究表明，自然界的策略在抑制生物膜方面特別有效。
      

      蛋白質(zhì)如何阻止細菌之間的交流
      

      漂浮在洗衣機洗滌劑抽屜上的水，牙菌斑或粘糊糊的黑色涂層上的薄層：當細胞附著于表面時，生物膜起源，并將自身組織成嵌入細胞外基質(zhì)中的協(xié)調(diào)的三維聚生體。當在醫(yī)療設(shè)備或植入物上形成生物膜時，它變得有問題。引發(fā)疾病的致病細菌構(gòu)成特別嚴重的威脅，因為當在生物膜內(nèi)生長時，它們不能用正常的抗生素治療。因此：“預防疾病的一種方法是首先停止生物膜形成，”根據(jù)基爾大學普通微生物研究所的Ruth Schmitz-Streit教授的說法。
      

      為了協(xié)調(diào)自身并在表面上建立聚集體，細菌必須通過信號分子(所謂的“自誘導物”)相互通信。如果這種通信中斷，則不能形成生物膜。這種稱為“群體感應”(QS)的細胞間通信可受破壞性生物分子(“群體猝滅”或QQ蛋白)的影響。“蛋白質(zhì)可以分解這些信號分子，或者修改它們使它們不再起作用，”Schmitz-Streit解釋說。因此，由聯(lián)邦教育和研究部(BMBF)資助的這項研究的目的是找到盡可能有效地破壞細菌間通訊的QQ蛋白。
      

      與之前的研究相比，來自基爾大學的Ruth Schmitz-Streit教授和Nancy Weiland-Bräuer博士將研究重點放在實驗室外的自然環(huán)境中。“因為在自然界中發(fā)生的原理已經(jīng)在很長一段時間內(nèi)得到發(fā)展和建立，因此特別有效，”Schmitz-Streit說。研究小組通過宏基因組學方法證明了這一點：他們從海水，冰川，水母或洗衣機的生物膜殘留物中取樣。他們從樣品中提取出完整的DNA，并以此為基礎(chǔ)鑒定具有分解信號分子或使其無效的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)。
      

      在這樣做時，Schmitz-Streit和Weiland-Bräuer確定，在海洋環(huán)境樣本中，可以阻止細胞間通信的QQ蛋白數(shù)量極高 - 高于陸地樣本。“作為最古老的生態(tài)系統(tǒng)，海洋系統(tǒng) - 包括海洋，水或藻類 - 非常富含新的未被發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)。它為生物活動和QQ機制提供了巨大的潛力，”Schmitz-Streit說。
      

      該研究小組發(fā)現(xiàn)了更多：通訊破壞蛋白QQ-2在調(diào)查過程中證明自己特別有效。“這種蛋白質(zhì)非常結(jié)實，可以預防許多不同類型的生物膜，”Weiland-Bräuer解釋道。以前的研究更側(cè)重于破壞特定的細菌語言。“相比之下，QQ-2蛋白質(zhì)的定向是'通用語言'，可以破壞不同細菌的交流。這使它成為'一般麻煩制造者'。”
      

      這項基礎(chǔ)研究提供了重要的結(jié)果，可能導致未來的生物技術(shù)和醫(yī)學應用。如果可以故意破壞致病細菌的傳播，它可以防止細菌形成生物膜并引發(fā)疾病。鑒于致病菌對抗生素的抗性增加，天然QQ機制的有效作用可能是藥物開發(fā)的有效方法。
      
			

			
        
      
			
      
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