科學(xué)家從北極細(xì)菌提取“耐寒基因”
日期：2010-07-19 09:07:20
加拿大研究人員從北極的喜寒細(xì)菌中提取的基因可以讓某些細(xì)菌變得對(duì)溫度非常敏感，因此，植入了這些耐寒基因的細(xì)菌菌株在一定溫度下會(huì)死亡，這有助于研究人員研發(fā)出穩(wěn)定的肺結(jié)核和其他傳染病活疫苗。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。
研究人員表示，所有的細(xì)菌在進(jìn)化過(guò)程中，都擁有一套保存得非常完好的關(guān)鍵基因，這些基因?qū)?xì)菌的生存發(fā)育能力非常重要。不同細(xì)菌的生存環(huán)境具有很大的差異，比如，有些細(xì)菌會(huì)生活在極端溫度下，從而對(duì)這些關(guān)鍵基因造成了很大的適應(yīng)性壓力。因此，研究人員利用關(guān)鍵基因的進(jìn)化多樣性對(duì)細(xì)菌病原體進(jìn)行基因改造后，細(xì)菌病原體變得對(duì)溫度更加敏感，會(huì)在特定溫度下失去活性，給宿主動(dòng)物提供免疫性保護(hù)。
加拿大維多利亞大學(xué)的弗朗西斯·內(nèi)諾和同事從北極地區(qū)的喜寒細(xì)菌中分離出了一些關(guān)鍵基因，然后用它們?nèi)〈送晾ダ饰魉咕‵rancisella tularensis）的9個(gè)基因。土拉弗朗西斯菌的病原體通常在常溫下繁殖，而所有經(jīng)過(guò)改造的菌株，繁殖溫度會(huì)從常溫變成高于室溫的30攝氏度，并會(huì)在溫度接近37攝氏度時(shí)停止生長(zhǎng)后隨即死亡。
隨后，研究人員把這些經(jīng)過(guò)改造的、對(duì)溫度敏感的土拉弗朗西斯菌注射到了大鼠和小鼠較冷的身體部位。研究人員稱，土拉弗朗西斯菌通常會(huì)給老鼠等嚙齒動(dòng)物帶來(lái)致命性的影響，但這種接種方法為這些嚙齒動(dòng)物提供了保護(hù)性免疫。而且，這些細(xì)菌不會(huì)出現(xiàn)在老鼠內(nèi)部的器官上，所以，不會(huì)引發(fā)新的疾病。另外，經(jīng)過(guò)改造后對(duì)溫度敏感的蛋白質(zhì)常常與未經(jīng)修改的蛋白質(zhì)僅相差一個(gè)氨基酸，很容易恢復(fù)其耐溫屬性。
研究人員提出，利用這種進(jìn)化了100多萬(wàn)年、來(lái)自于寒冷北極的細(xì)菌基因，科學(xué)家可能研發(fā)出穩(wěn)定的活疫苗，以預(yù)防腸道沙門(mén)菌、包皮垢分支桿菌等感染，也可以研制出通過(guò)溫度變化來(lái)加以抑制的細(xì)菌菌株。
