科學家發(fā)現(xiàn)了人類腸道中常見的病毒是如何感染并接管細菌細胞的。這一發(fā)現(xiàn)可以用來控制腸道菌群的組成,這對人體健康非常重要。羅格斯的研究發(fā)表在《自然》 (Nature)雜志上,可以幫助生產(chǎn)工程有益菌,可以生產(chǎn)藥物和燃料,去除污染物。
合著者康斯坦丁塞韋里諾夫(Konstantin Severinov)說:“克拉斯噬菌體是感染細菌的人體腸道中最豐富的病毒,因此,它們可能控制我們微生物的腸道群落(微生物組)?!彼峭呦K孤⑸镅芯克氖紫芯繂T,在羅格斯大學-新不倫瑞克文理學院主修分子生物學和生物化學。“為了了解這些細小病毒是如何感染細菌的,我們可以通過增加腸道中有益菌的比例或減少有害菌的數(shù)量來控制和操縱微生物群的組成,從而促進健康和對抗疾病?!?
科學家發(fā)現(xiàn),巨噬細胞使用自己的酶(一種核糖核酸聚合酶)來復制其基因的核糖核酸。RNA具有制造蛋白質的遺傳信息。從細菌到人類的所有細胞都使用這種酶來復制它們的基因。Severinov說,這些酶在所有生物中都非常相似,這意味著它們是古老的,具有共同的譜系。
當研究團隊揭示crAssphage酶的原子結構時,他們驚訝地發(fā)現(xiàn)它不同于其他RNA聚合酶,而是類似于人類和其他高級生物中的一種酶,這與RNA干擾密切相關。這種干擾沉默了一些基因的功能,可能導致一些疾病。
塞韋里諾夫說:“這是一個令人震驚的結果。RNA干擾酶被認為只存在于高等生物的細胞中,是從祖先的細菌和病毒中“借來的。”該結果提供了高級生物細胞如何通過混合和匹配簡單細胞甚至它們的病毒的成分而進化的一瞥。"
他說:“除了深入的進化見解,噬菌體(病毒)酶,如crAssphage RNA聚合酶,也可以用于合成生物學,產(chǎn)生自然界不存在的遺傳回路。”
根據(jù)國家人類基因組研究所的說法,合成生物學包括重新設計生物體,使它們能夠,例如,生產(chǎn)藥物、營養(yǎng)物質或燃料,感知環(huán)境中的某些東西或去除污染物。
Severinov說:“我們現(xiàn)在正試圖將腸道中成千上萬種不同的狂犬病病毒與其感染的細菌宿主進行匹配?!蓖ㄟ^只使用“正確”的細菌和病毒,我們將能夠消滅被感染的細菌,這將使我們能夠有針對性地改變腸道菌群的組成。"
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