Nature新技术:快速发现基因功能

【字体: 时间:2008年08月08日 来源:生物通

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  加州大学旧金山分校微生物与免疫学系,霍德华休斯医学院,普度大学,以及奈良先端科学技术大学的研究人员设计了一种新方法,能快速的进行大肠杆菌基因的大规模研究,这将帮助研究人员更好的了解大肠杆菌基因的功能。

  

生物通报道:一般生物及相关领域的研究人员都知道有大肠杆菌 E. coli这么一种细菌,但是大家都了解这种细菌吗?大肠杆菌目前发现有4000多个基因,但是其中四分之一基因的功能至今科学家们还并不了解。
来自加州大学旧金山分校微生物与免疫学系,霍德华休斯医学院,普度大学,以及奈良先端科学技术大学(Nara Institute of Science and Technology)的研究人员设计了一种新方法,能快速的进行大肠杆菌基因的大规模研究,这将帮助研究人员更好的了解大肠杆菌基因的功能。这一研究成果公布在《Nature Methods》在线版上。

大肠杆菌学名为Escherichia coli,大肠埃希氏菌,简称为E. coli,是Escherich在1885年发现的,在相当长的一段时间内,一直被当作正常肠道菌群的组成部分,认为是非致病菌。直到20世纪中叶,才认识到一些特殊血清型的大肠杆菌对人和动物有病原性,尤其对婴儿和幼畜(禽),常引起严重腹泻和败血症,它是一种普通的原核生物,是人类和大多数温血动物肠道中的正常茵群。但也有某些血清型的大肠杆菌可引起不同症状的腹泻,根据不同的生物学特性将致病性大肠杆菌分为5类:致病性大肠杆菌(EPEC)、肠产毒性大肠杆菌(ETEC)、肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)、肠出血性大肠杆菌(E.I"IEC)、肠黏附性大肠杆菌(EAEC)。

已确定功能的大肠杆菌基因多是编码一些酶类的基因,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、脂肪酸和维生素合成代谢的一些酶类的基因,以及大多数碳、氮化合物分解代谢的酶类的基因。

在这篇文章中,研究人员以基因互作(genetic interaction)为基础,设计了一种快速分析基因功能的方法,这是由于基因之间的相互作用能得到可见的结果,从而研究人员能确认基因功能。研究人员将这种新方法命名为GIANT-Coli,即为genetic interaction analysis technology for E. coli(大肠杆菌基因互作分析技术)。

研究人员认为这种技术能为新基因功能分析提速,而且应用GIANT-Coli能帮助研究人员识别出一些大肠杆菌中未知的基因相互作用。为了研究基因的相互作用,研究人员采用了双突变菌株(high-throughput generation),并且这是首次获得的大肠杆菌双突变菌株的高通量代。

那么为什么更好的了解大肠杆菌很重要呢?Siegele解释道,“我们获得的其它一些细菌,包括更加危险的细胞,比如霍乱弧菌(Vibrio cholerae)的知识都是来自于对大肠杆菌的了解”,“大肠杆菌是一个模式生物。”

Siegele说GIANT-Coli方法也能用于研究其它细菌的基因相互作用,一些分析结果也能延伸到人类,因为从细菌到人类,一些蛋白是保守性的。而且Siegele指出这种方法也可以应用到医学研究中——了解有害细菌的基因功能有助于发展更好的治疗方法。

(生物通:张迪)

原文摘要:

Published online: 1 August 2008; | doi:10.1038/nmeth.1240
High-throughput, quantitative analyses of genetic interactions in E. coli
[Abstract]

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