宣布日期：2019-04-11 宣布人：asiagame生物
来自普林斯顿大学的分子生物学家Bonnie Bassler发明了一类称作VP882的病毒，这种病毒有一种“神奇”的特殊能力——监听细菌间的“对话”，就像隐藏在敌军中的特工，随时对细菌提倡谋害行动。
来自普林斯顿大学的分子生物学家Bonnie Bassler发明了一类称作VP882的病毒，这种病毒有一种“神奇”的特殊能力——监听细菌间的“对话”，就像隐藏在敌军中的特工，随时对细菌提倡谋害行动。Bassler在文献中展示，该系统已经乐成地在大肠杆菌、霍乱弧菌、沙门氏菌中起到完善杀菌作用，纵然这三种细菌已经在演化历程上疏散数百万年之久。研究者体现，效果出乎意料，这意味该系统将会对更多的细菌起作用，有望成为一种治疗细菌熏染的普适性计划。
细菌天敌
VP882病毒的实质是噬菌体（Phage），噬菌体是熏染细菌、真菌、藻类等微生物的病毒总称，可以引起宿主菌的裂解。在我们肉眼不可见的生物界中，细菌与噬菌体的博弈历来没有阻止过。但直到1915年，这场微型战争才被人类视察到，加拿大细菌学家Felix发明病毒和痢疾杆菌混淆后，细菌会泛起殒命，他将其称作Bacteriophage。这些博弈也在推动着二者配合演化，2005年Waldor就在研究中提到，一些非毒性菌为了应对噬菌体会演化出有毒的亚型，并且渗透毒性因子。2012年Faruque也指出，细菌的演化很洪流平上依赖于和噬菌体的交互作用。
噬菌体在侵染细菌后，通常只有两种选择，投止在细菌体内“潜在”或者杀死细菌放出“子女”，选择后者就意味着周围要有更多的细菌作为寄生目的，病毒袒露后微情形中没有细菌就代表自己要殒命。Bassler的实验发明，噬菌体会通过感应细菌群体的交流信息来阻止这种效果的爆发。它们一直期待这些细菌宿主发出一个信号——我们有许多同伴，“这些噬菌体很是狡诈，一直偷偷吸收细菌群体感应信号，”Bassler体现，“之前完全没有人发明过。”
2016年，Bassler研究团队在霍乱弧菌中发明了一类新的群体感应系统，这个系统内里包括被称作DPO的自体诱导物（autoinducer），这种信号分子可以被VqmA受体卵白检测到。当细菌刚最先侵入其他宿主体内时，数目并未几，因此DPO信号并不强。可是一旦情形适合，细菌数目成指数上升，DPO信号会积累到较量高的水平，这个时间会被VqmA卵白检测到。此时细菌就知道这个群集地容量已经趋于饱和，便会最先启动转移，而不是选择举行熏染宿主。这也是霍乱弧菌的熏染难以察觉的缘故原由，“它们通过相互传输信号，一直壮大并寻找最佳的熏染时机。”
病毒特工
Bassler实验室的研究生Silpe在数据库中寻找装配VqmA卵白的其他生物体时，他发明许多差别种属的弧菌都会表达VqmA。让他感应意外的是，一种病毒同样会表达，也就是噬菌体VP882，一种10年前由中国台湾科学家黄显宗在海洋弧菌中发明的病毒。“细菌使用VqmA吸收DPO信号，病毒拿着它做什么？”在实验纪录中，Silpe提出了这个问题。
只管时间已久，Bassler通过资源共享库获取了昔时台湾实验的统一批细菌。幸运地是，这些细菌样本中，某些还含有噬菌体VP882。他将VP882与霍乱菌混在一起，当没有DPO信号时，两者处于互不侵占的状态，但随着DPO信号分子的加入，细菌最先殒命。并且将VP882中的VqmA突变后，噬菌体不会再杀死细菌。至此，Silpe基本确定找到了问题的谜底，病毒在悄悄地“谋害”一件大事，其VqmA能够对细菌渗透的DPO信号分子起到识别作用。一旦病毒察觉到了该信号，就会从“潜在”状态转酿成“谋害”状态，将宿主细菌杀死。
Silpe还发明，病毒的VqmA可以在细菌内启动控制散播和迁徙的基因，让细菌转移到其他地方去。“噬菌体准备杀死细菌时，它同时还会扰乱细菌数百个基因，”Bassler体现，这也是噬菌体战略的一部分，不但包管子女有足够的细菌可以寄生，也包管这些宿主带着子女散播到更远的地方。这种奇异的巧合，也让他们看到了VP882应用于噬菌体治疗的希望。
抗生素失效的救命稻草
噬菌体治疗（Phage therapy）是指使用噬菌体来应对病原性细菌熏染的治疗手段，它比抗生素特异性更强，往往噬菌体只针对一种细菌类型起作用，因此带来的副作用很低。可是这种优势也成为其生长的阻碍，每次治疗都要凭证病人熏染的细菌寻找对应的噬菌体，这将泯灭大宗的时间，容易延误最佳的治疗时间。由于执行难度较大，临床上只有在所有抗生素都无效时，才会思量举行噬菌体治疗。今年6月，美国第一家噬菌体治疗中心在圣地亚哥启动，这预示着临床医学上正逐渐接纳该种奇异的治疗计划。
若是有一种普适性的噬菌体，将极大地推进噬菌体治疗的生长。VP882现在似乎成为了一个突破点。首先在于它侵染细菌的种类很广，以往的噬菌体的攻击工具都是一对一，可是从现在实验中来看VP882有很广的目的菌群；别的，它这种监听功效可以随意刷新和增强，这是由于VP882能把自己的整个基因藏在细菌体内，因此可以对其举行基因刷新，构建针对差别细菌的谋害开关。Silpe在对其他细菌举行验证实验时，发明其能容易地侵染其他种属的沙门氏菌和大肠杆菌。通过构建针对两种细菌类似的特异信号受体，同样可以祛除这两种致病菌。
匹兹堡大学生物科技教授Hatfull以为通过对其举行再刷新，就能成为一种普适性的耐药菌治疗手段，“细菌耐药性是应对疾病的头号威胁，现在急需一种新的应敌手段，”他体现，“只管使用自然的噬菌体举行治疗有一定操作难度，可是若是有一种广谱性噬菌体，我们就可以将其刷新成特异性的工具。这种病毒或许也一直在抑制着耐药菌株的爆发。”
细菌在语言，病毒在窃听，这不是科幻小说而是现实爆发的。从第一次发明噬菌体到今天揭开它的特工身份跨越了100年，在我们肉眼看不见的地方，它们事实还在悄悄地谋害哪些运动？谜底一定远比我们想的要重大，事实这些生物已经使用这种交流方法演化了几十亿年。
