有毒參與細菌競賽

倫敦帝國理工學(xué)院的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種細菌毒素，這種毒素可以使一種傳染性細菌菌株擊敗競爭對手。

這一發(fā)現(xiàn)對細菌戰(zhàn)爭背后的機制提供了更好的理解，這是設(shè)計微生物疾病改進治療方法的第一步。

細菌是地球上最豐富的生物之一，它們正在為有限的食物資源進行不懈的斗爭。為了抵抗和消滅對手和捕食者，他們進化出了各種化學(xué)武器。

細菌分泌系統(tǒng)可以裝載狀毒素，這是細菌消滅競爭對手的武器。在今天發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上的一項新研究中，帝國研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的狀毒素，這種毒素由銅綠假單胞菌產(chǎn)生，銅綠假單胞菌是一種導(dǎo)致和囊性纖維化等人類疾病的細菌，許多醫(yī)院也獲得了這種毒素。感染。

這項研究由生命科學(xué)系的Alain Filloux教授領(lǐng)導(dǎo)，研究了一組未經(jīng)探索的細菌基因，這些基因編碼與銅綠假單胞菌6型分泌系統(tǒng)(T6SS)相關(guān)的蛋白質(zhì)。T6SS是一種分子槍，負責輸送多種毒素殺死或抑制競爭細菌的生長。

銅綠假單胞菌的特定感染樣本通常由單一的銅綠假單胞菌菌株主導(dǎo)，研究人員認為，這種新發(fā)現(xiàn)的毒素可能有助于解釋為什么這種優(yōu)勢可能存在。

Filloux教授說：“關(guān)于T6SS在塑造銅綠假單胞菌細菌群落組成中的確切作用，還有很多需要了解的地方，這將最終使我們能夠利用我們對這一系統(tǒng)的基本知識來解決與健康相關(guān)的問題。”

在銅綠假單胞菌中研究的T6SS相關(guān)基因中，發(fā)現(xiàn)了一種具有降解核酸(如DNA)能力的蛋白質(zhì)。這種蛋白質(zhì)被研究人員稱為Tse7，就像一顆有毒的，可以通過T6SS傳遞給競爭的細胞。

非常適合T6SS噴槍的尖端，使其輸送非常有效。當Tse7被引入不同的細菌時，它可以降解DNA并最終停止它們的生長，從而顯示出它的毒性活性。

在微生物世界中，有大量不同的毒素，功能各異，從降解DNA的毒素，如Tse7，到破壞受害者的基本菌膜而引起細胞分解的毒素。

然而，每一種產(chǎn)生毒素的細菌都需要以某種方式保護自己免受自身武器的傷害。這就是為什么免疫蛋白——抗毒素——與毒素同時產(chǎn)生，這使得產(chǎn)生毒素的細菌對自己的武器免疫。目前發(fā)現(xiàn)銅綠假單胞菌有一種Tsi7免疫蛋白，當它被引入到受損細胞中時，可以保護受損細胞免受Tsi7的毒性。

Tsi7免疫蛋白也被證明對產(chǎn)生它的菌株非常特異；即發(fā)現(xiàn)不同的銅綠假單胞菌菌株具有獨特形式的Tsi7，其僅對來自同一菌株的毒素具有保護作用。毒素-免疫對的這種菌株特異性可以解釋為什么來自囊性纖維化患者的銅綠假單胞菌感染的樣本往往由單一假單胞菌菌株控制。

神醫(yī)候選人Panayiota Pissaridou是這項研究的兩個主要作者之一。他說：“銅綠假單胞菌里面有很多毒素，還沒有研究過。”盧克奧爾索普博士也是這項研究的主要作者，他補充說：“對T6SS以及如何使細菌適應(yīng)不同環(huán)境的進一步研究對于理解控制臨床感染的機制非常重要?！?

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