據(jù)報(bào)道，美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校生物工程師通過(guò)對(duì)55個(gè)埃希氏菌種（E. coli）的基因測(cè)序，重建了每個(gè)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(cè)每種菌株會(huì)在哪種環(huán)境里繁盛。這一成果有助于開(kāi)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(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上。

這些目錄標(biāo)繪出了每個(gè)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(gè)菌種的代謝能力與它們所處的環(huán)境有關(guān)，由此能測(cè)出它們的協(xié)調(diào)功能，預(yù)測(cè)它們會(huì)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(kāi)來(lái)，可作為一種特殊的“代謝模型”。

“研究表明，你能預(yù)測(cè)使人類(lèi)致病的埃希氏菌的生長(zhǎng)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(shuō)，將來(lái)有一天，當(dāng)埃希氏菌“討厭的新變種”出現(xiàn)時(shí)，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(shuō)，代謝模型還可能幫人們找到剝奪致病埃希氏菌所需營(yíng)養(yǎng)的方法，“這樣就能預(yù)防它們?cè)谶m生環(huán)境里占據(jù)優(yōu)勢(shì)，更好地控制它們?！?/SPAN>

研究人員還發(fā)現(xiàn)，他們的模型能識(shí)別出“營(yíng)養(yǎng)缺陷型”菌種，即缺乏某基因而無(wú)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(shí)驗(yàn)也表明，當(dāng)缺失基因被恢復(fù)時(shí)，細(xì)菌毒性會(huì)變小。“所以，找到這些菌種營(yíng)養(yǎng)缺陷的原因，能進(jìn)一步理解微生物是怎樣變成病原菌的?！泵煽苏f(shuō)。

論文另一位通訊作者亞當(dāng)·菲斯特說(shuō)，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(yíng)養(yǎng)的能力。除了這些差異，他們還識(shí)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(cè)能力，研究小組考慮把這種方法擴(kuò)展到其他細(xì)菌，如金黃色葡萄球菌。帕爾森說(shuō)：“我們打算用這種方法為更多人類(lèi)病原菌分類(lèi)?！?/SPAN>