刑偵式調(diào)查揭示青霉素“真身”

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
青霉素的發(fā)現(xiàn)開(kāi)啟了抗生素革命。但是,對(duì)亞歷山大?弗萊明當(dāng)年發(fā)現(xiàn)這種著名霉菌的實(shí)驗(yàn)室所進(jìn)行的刑偵式調(diào)查表明,80多年來(lái)這位諾貝爾獎(jiǎng)得主的發(fā)現(xiàn)一直沒(méi)有得到正確的理解。

1928年8月,弗萊明在結(jié)束度假后回到實(shí)驗(yàn)室,發(fā)現(xiàn)一種霉菌污染了他之前留在實(shí)驗(yàn)室中的細(xì)菌試樣,而且這種霉菌顯然可以殺死細(xì)菌。弗萊明推測(cè),這種霉菌分泌出了某種可以治療人類(lèi)細(xì)菌感染的東西,于是他把試樣寄給了美國(guó)的研究人員。美國(guó)的研究人員認(rèn)為這種霉菌是產(chǎn)黃青霉菌,并開(kāi)始著手尋找類(lèi)似的菌株,以便找到一種能最大限度分泌抗生素的菌株。人們從發(fā)霉的哈密瓜中找到了這種杰出的菌株,并在對(duì)它進(jìn)行處理后生產(chǎn)出了今天使用的青霉素。

帝國(guó)理工學(xué)院的丹尼爾?亨克、馬修?費(fèi)希爾和他們的同事對(duì)至今仍然保留在弗萊明倫敦實(shí)驗(yàn)室目前已改造為博物館中的霉菌試樣進(jìn)行了深入研究。他們甚至還用棉簽從弗萊明當(dāng)年的筆記本上提取試樣。然后,他們把這些試樣與由世界各地300名志愿者收集到的霉菌標(biāo)本進(jìn)行了比對(duì)。

亨克和費(fèi)希爾的團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究某些容易識(shí)別的基因組片段,對(duì)所有試樣的基因構(gòu)成進(jìn)行了調(diào)查。這些基因組片段通常不參與特定蛋白質(zhì)的編碼,卻具有DNA短序列重復(fù)排列的特征。

在那些原本會(huì)被歸入產(chǎn)黃青霉菌的霉菌試樣中,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了四個(gè)不同的菌種即原始的菌種和另外三個(gè)全新菌種。亨克說(shuō):“在我們本來(lái)以為只有單一菌種的試樣中,竟然存在著如此豐富的多樣性!

弗萊明的霉菌一個(gè)先前不為人知的菌種似乎是四個(gè)菌種中最常見(jiàn)的。費(fèi)希爾說(shuō):“這很可能是地球上最普通的多細(xì)胞微生物群落之一。”

這項(xiàng)研究還揭示了這種霉菌有兩性之分,其基因組攜帶著重組的標(biāo)記,表明這種微生物一直在進(jìn)行交配行為,盡管這樣的行為還沒(méi)有被觀察到。費(fèi)希爾說(shuō):“它們所做的就是所謂的偷情即暗中發(fā)生的兩性關(guān)系。我們無(wú)法讓它發(fā)生在實(shí)驗(yàn)室中,我們只能看到發(fā)生過(guò)這種事情的證據(jù)!

研究團(tuán)隊(duì)希望他們的研究工作將有助于發(fā)現(xiàn)新的抗生素。亨克說(shuō):“當(dāng)美國(guó)農(nóng)業(yè)部想尋找具有抗菌特性的真菌時(shí),它所能做的就是隨機(jī)取樣!彼硎,新的分析表明,這種做法在多數(shù)情況下只不過(guò)是重復(fù)制造弗萊明的菌種而已。未來(lái),研究人員將有可能利用DNA序列來(lái)確認(rèn)野生試樣是否具有真正新鮮和值得研究的特性。

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