新方法筛查细菌病原体侵染“武器”

　　

    [生物通讯]多伦多大学的遗传学家们发明了识别细菌病原体与它们的宿主植物之间关系的新方法，这有助于抵御传染性疾病。

    “一旦我们了解病原体与宿主植物之间天然的相互作用是如何进行的，我们就能够或是通过传统的植物育种方法，或是通过对植物进行遗传改造以使其对细菌具有抗性的方法来控制细菌生长。”多伦多大学植物系的David Guttman 教授说道。“从长远的角度看，我们可以将这项研究进一步延伸，以识别出动物细菌病原体如沙门氏菌和大肠杆菌等的组成。”有关研究发表在3月1日期的《科学》杂志上。

    文章中，Guttman描述了一种功能筛查方法，这是一个利用细菌和其宿主之间的天然互作过程来识别细菌称为III 型效应分子（effector）的蛋白的方法。这些效应分子是细菌用于侵染宿主细胞，引起疾病的主要武器。

    过去，研究人员不得不“诱骗”细菌或依赖间接方法来识别负责病原形成的III 型效应分子。“直到今天，还没有象功能筛查这样的直接体系用于寻找细菌与宿主之间的天然互作有关的基因。”文章的第一作者Guttman说道。

    为做这次筛查，Guttman和他的研究小组将一个已知效应分子随机插入到植物病原体假单胞菌（Pseudomonas syringae）的基因组中。然后将制备好的75,000 个细菌样品注入植物体内。如果植物做出适当的应答，Guttman 就能够追踪III 型效应分子，将其定位到最初的细菌基因组上，并最终识别出这个新的疾病相关基因。

    75,000 个感染宿主样品中，只有25％做出了我们想要的应答。在这25个样品中，Guttman识别出13个病原体的效应分子。如果筛查重复的次数足够多，那么每种III 型效应分子都可能被识别出来，他说。

    将功能筛查中得到的信息与计算机分析结果结合起来，Guttman和他在芝加哥大学的同事识别出了假单胞菌38个可能的III 型效应分子。用这种筛查方法，Guttman已经使植物病原体世界的效应分子数量翻了一番。另外，他在假单胞菌中识别出的III 型效应分子比迄今任何其它动植物中的都多。“这种新方法为我们研究和了解病原发生的整个过程提供了巨大的工具库。”他说。

    Guttman 希望这项研究能够有助于揭开为什么有些细菌株系能够在一些宿主中存活，而在其它宿主中却不行的谜团。“这个问题与传染性疾病的发生有着直接的关联。”

生物通摘译自BIO.COM