沙门氏菌( 四 ) _生活百科

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沙门氏菌Saintpaul bacteria(暗红色)美国俄亥俄州立大学的科学家发现沙门氏菌的一个潜在致命弱点，那就是细菌在发炎的肠道中依靠单一的食物来源保持适合度。当这些狡猾的微生物不能够使用这些营养物时，它们致病的功效比营养充足时低于1000倍。研究表明，阻断传输营养物质给沙门氏菌细胞的五个基因之一的活性，有可能成为一个对抗感染的新策略。这项研究发表于PLOS Pathogens杂誌上。“出于某种原因，沙门氏菌真的很想得到这种营养物质，如果它不能得到这种物质，那幺它的情况会非常糟糕，”这项研究的主要作者、俄亥俄州立大学微生物感染和免疫学副教授Brian Ahmer说。“如果你阻断了沙门氏菌获得营养物质的道路，那幺你真的使沙门氏菌停止生长。”沙门氏菌所需的营养物质是糖和胺基酸的结合物，称为果糖-天冬醯胺。其单独的识别机制也是不寻常的：“没有发现这种物质是任何生物的营养物质，” Ahmer说。Ahmer和他的同事首先识别沙门氏菌在肠胃炎活跃期(肠道发炎产生感染症状的时候)需要维持生命的基因，从而找到这个重要的食物来源。使用基因筛选技术，研究人员发现，必需表达阻止沙门氏菌在肠胃炎期间失去适合度的五个基因。然后，他们确定这些重要基因在运输营养物质给沙门氏菌中合作，并且切断营养物质，因此它可以被用来作为食物。这项研究指的是病原体的适合度，因为它是沙门氏菌生存，生长和对敌人造成伤害能力的一个包罗万象的词。Ahmer说，识别作用于营养物质的基因是有点棘手，并且涉及了一些猜测。研究组意识到，在其他细菌发现的与沙门氏菌基因相似的基因具有类似功能——运输营养物质果糖 - 赖氨酸进入到大肠桿菌中。研究人员进行无数次的细胞培养和小鼠实验，观察了这些基因发生突变时，发炎的肠道中的沙门氏菌发生了什幺。根据各种条件，如果沙门氏菌不能够吸收果糖-天冬醯胺，那幺它的适合度下降了100至1000倍，即使其所有其他的食物来源是可利用的。“那是大惊喜之一：即只有一个营养源对沙门氏菌是如此的重要。对于大多数细菌来说，如果我们阻断其中一种营养素採集系统，它们能够利用其它营养物质继续生长，” Ahmer说。“在肠道，沙门氏菌能获得上百种不同的营养成分。但是，如果没有果糖-天冬醯胺，那幺它真的不能适应。” 因为作为唯一的生存来源，获得营养素的基因可以作为有效的药物靶点。“从来没有人将营养素转运作为药物靶点，因为假如它有着数百个转运蛋白，那幺这将是一件多幺无意义的工作，” Ahmer说。这种药物很有希望，因为它只与沙门氏菌作用，而不影响肠道的其它数亿细菌。Ahmer和他的同事正在继续这项工作，以解决遗留问题，包括一个新的研究思路，即获得对沙门氏菌的生存具有重要性的营养素，和识别人类食物中富含果糖-天冬醯胺的食品一样。