对抗有害牛肉细菌

尽管疯牛病仍然是一个可怕的谜团，但科学家们在解决另一种有害牛肉细菌——大肠杆菌O157:H7——所造成的问题方面又向前迈进了一步。这种特殊的菌株原本是常见且通常无害的细菌，但它在1983年首次成为头条新闻，当时它在美国引起了两起严重的胃肠道疾病爆发。现在，威斯康星大学麦迪逊分校基因组中心的研究人员已经对大肠杆菌O157:H7的整个基因组进行了测序，他们在今天出版的《自然》杂志上对此进行了描述。新的信息显示，这种细菌非常狡猾，但也可能为新的潜在疗法和疫苗指明方向。

在完成基因组序列测序后，Nicole Perna和同事将其与大肠杆菌K-12（一种良性菌株，由合著者兼基因组中心主任Fred Blattner于1996年测序）进行了比较。“差异的巨大程度完全让我们震惊，”Perna评论道。“我们无法仅仅关注两个物种之间存在差异的区域。变化分散在各处。” 实际上，这两个菌株共享了约3,500个基因——但毒性大肠杆菌有1,387个基因是无害大肠杆菌所没有的，而无害细菌有530个基因是毒性菌株所缺乏的。“这告诉我们的是，在相对较短的进化时间尺度上，大约五百万年左右，两个相似生物的DNA会产生巨大的变异，”Perna指出。“这是一个非常‘可塑’的基因组。”

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与此相符，他们发现毒性菌株携带了许多所谓的致病性岛屿，即它快速采用的整个遗传片段，可能通过病毒从其他细菌获得。Blattner指出，这种跨细菌家族的水平基因转移——其他亲属包括沙门氏菌、志贺氏菌和引起瘟疫的耶尔森氏菌——是一个重要的发现。他称之为病原体圈，它模糊了物种之间的遗传界限。“如果病原体圈足够大，它可能是新疾病出现的潜在因素，”他补充道。“我们已经看到了某些细菌产生抗生素耐药性的能力。我们需要警惕地寻找使这些病原体出现的机制。”

由于在这些岛屿中发现的一些基因已知有助于大肠杆菌O157:H7发挥其有害作用——通过编码毒素等——它们很可能成为药物治疗的新靶点。Perna补充说：“我们可以做的第一件事就是在我们将其变成公共卫生问题之前，改进我们的检测和监测。” “我们现在有更好的遗传标记分布，以帮助在现场识别它。”