开创性的研究揭示多功能细菌的秘密

ScienceDaily,2012年03月09日

据ScienceDaily网站2012年3月1日报道，一个国际科学家小组的开创性研究将有助于使多功能细菌更有益于社会和环境。

生活在土壤之中的枯草芽孢杆菌，被广泛用作实验室模式菌株，也被作为“细胞工厂”来生产用于食品工业的维生素以及用于洗衣粉中的酶等。

来自8个欧洲国家以及澳大利亚的科研人员（包括纽约大学化学系）开始了名为“BaSysBio”的规模空前的研究项目，让科学家们可以充分地了解机体是如何适应环境的。

《科学》杂志上最新发表的两篇论文显示，这项研究结果将帮助科学家们改造枯草芽孢杆菌，使之更加有效地生产代谢产物，广泛覆盖药物学、化学、农业和食品行业。这项工作在医疗上也可以得到应用，因为这将有助于科学家了解细菌如何处理感染过程中不断变化的条件。

枯草芽孢杆菌可以在多样化和不断变化的环境中存活并生长。这项研究采用了不同领域的技术，从分子生物学到生物信息学以及数学，来研究细胞体系中分子组分的相互作用以及其适应不同环境的策略。

研究人员获取并分析了大量的实验数据，并利用数学模型模拟了细胞系统的复杂性。他们分析了100多种不同条件下（模拟自然条件和实验室条件）的基因表达。

众所周知，枯草芽孢杆菌基因组含有约4200个基因，新的研究发现了512种新的潜在基因。

来自位于巴黎附近的Jouy-en-Josas INRA中心的项目协调人Philippe Noirot博士称，“除了他们的科学创新，这两项研究还代表了细菌系统生物学的潜在蓝图。我们的工作将使枯草芽孢杆菌更有效地生产酶类。我们的研究结果以及研究过程中所采用的方法表明现在可以来设计特定的实验，以揭开其他的、以前认为棘手的细胞过程。”

纽约结构生物学实验室教授托Tony Wilkinson称，“这项工作已经带来了惊喜。在一个试验中，我们原本预计一些简单的调整就足够达到适应的条件，但后来观察到几乎一半的基因都参与了变化过程。”

来自苏黎世瑞士联邦技术研究所的教授Uwe Sauer称，“在评估和了解细胞对新环境的适应方面，这项工作代表着概念性的一步，它是基础科学以及生物技术和医学研究等应用科学的基础。”格罗宁根大学医学中心教授Jan Maarten van Dijl补充道，“这些研究有助于我们了解细菌如何处理感染过程中不断变化的环境，如生活在鼻子和咽喉部位的共生金黄色葡萄球菌是如何适应并入侵机体以及引起疾病的。这为开发药剂来杀灭这些入侵病菌提供了基础。”

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