生物反恐：如何识别致病工程菌

研究人员设计出一个电脑工具，能够鉴定出一系列DNA标记，这些标记可以将自然界的细菌和工程菌区分开来，因为工程菌中会含有人工载体DNA序列。这个工具能够帮助人们在环境微生物样本中检测出恶意的工程菌，是生物反恐的必要防御工具。

　　

生物通报道：在生物学研究中，研究人员常常使用细菌来对遗传物质进行改造，以获得某种性状。作为基因工程的一个工具，细菌在食物生产和药物开发方面都有非常重要的作用。然而，对细菌进行基因改造的技术，很可能像核能技术一样，是一把双刃剑，因为犯罪团伙或恐怖分子可能会将这个技术构建高致病性的工程菌，以达到邪恶的目的。这是新时代的生物安全的一个潜在威胁，值得人们重视。其中首要的问题是，如何能够识别这些“邪恶”的工程菌呢？

本周《基因组生物学(Genome Biology)》杂志上的一篇论文回答了这个问题。研究人员在该论文中说明，可以利用计算机技术来帮助在环境样本中检测恶意的工程菌。他们设计的这个电脑工具能够鉴定出一系列DNA标记，这些标记可以将自然界的细菌和工程菌区分开来，因为工程菌中会含有人工载体DNA序列。天然质粒和人工载体绝大部分都是相同的，但也有不同之处。这个新工具就能够高度灵敏、高度特异地进行芯片检测分析，就算是未经测序的载体也可以检测得到。

这个工具建立在基因组学和计算机综合的基础上，通过对比分析所有的人工载体序列和天然质粒或染色体（源自病毒或细菌）序列发展出来的。然后再根据共同序列将人工载体分成不同的种类；其中的共同序列再与天然质粒和染色体对比分析，找出哪些序列是人工载体独有的。研究人员发现，几乎所有的人工载体都有一个以上的独特序列片段。这些独特序列片段就像是一个人的签名一样，有了这些独特的“签名”，就可以设计出DNA芯片，在天然序列的背景中检测出人工序列。进一步测试表明，这些独特序列片段与未曾发现的人工序列结合的可能性，远远大于与天然序列结合的可能性。

该研究的作者说，为了对付恶意地利用基因工程技术，非常必要开发检测工程菌的方法，这是一个巨大的挑战，需要许多不同的工具，以及持续的努力。（生物通，揭鹰）