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      來(lái)自城市池塘的病毒基因拯救細(xì)菌
      
			
      
				2019-04-17 11:59:41
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      進(jìn)化生物學(xué)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是新功能是如何產(chǎn)生的。瑞典烏普薩拉大學(xué)的一項(xiàng)新研究表明，噬菌體(感染細(xì)菌的病毒)可以通過(guò)揭示其細(xì)菌宿主中隱藏的潛力來(lái)促進(jìn)新功能。
      

      來(lái)自城市池塘的病毒基因拯救細(xì)菌
      

      噬菌體是地球上最多的生物。每天，它們都會(huì)感染并殺死世界海洋中15%至30%的細(xì)菌。在Nature Ecology&Evolution發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，研究人員研究了噬菌體，而不是殺死細(xì)菌，如何傳播有助于細(xì)菌大腸桿菌(E. coli)存活的基因。
      

      研究人員和主要作者JonJerlström-Hultqvist說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)了一種新的，意想不到的機(jī)制，來(lái)自噬菌體的基因使細(xì)菌能夠利用其隱藏的潛力并建立新的功能。”
      

      首先，科學(xué)家們從細(xì)菌中去除了一種必需基因(ilvA)。然后，他們研究了噬菌體基因(從烏普薩拉中部的Svandammen，“Swan Pond”分離)是否可以拯救細(xì)菌。研究人員確定了一組編碼酶的新基因：S-腺苷甲硫氨酸(SAM)水解酶。這些酶分解SAM，并因此促進(jìn)氨基酸甲硫氨酸(SAM的前體)的生物合成。甲硫氨酸生物合成所需的酶之一具有副反應(yīng)，使得大腸桿菌細(xì)菌能夠補(bǔ)償必需的ilvA基因的缺失。
      

      這項(xiàng)研究表明，要了解細(xì)菌是如何起作用的，通常在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的功能并不是唯一需要調(diào)查的功能。細(xì)菌細(xì)胞的隱藏潛力可以在其代謝狀態(tài)改變時(shí)表現(xiàn)出來(lái)，例如在噬菌體感染中。該研究負(fù)責(zé)人Dan I. Andersson教授表示，
      

      “這項(xiàng)研究的新功能是這些噬菌體酶能夠分解細(xì)菌的重要細(xì)胞成分(SAM)。當(dāng)這種成分分解時(shí)，細(xì)菌細(xì)胞會(huì)重新調(diào)節(jié)其新陳代謝，并且可以獲得新功能。此外，了解細(xì)菌隱藏的潛力及其是否會(huì)影響抗生素耐藥性及其致病性的發(fā)展非常重要，“研究負(fù)責(zé)人安德森教授說(shuō)。
      
			

			
        
      
			
      
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