生物膜粘合机制新说

　　

    [生物通讯]当细菌变得有组织地行动时，我们就要当心了。一些种类的细菌能够在固体表面如我们的牙齿等形成叫做生物膜（biofilm）的持久外包被层。生物膜一旦形成，就会对抗生素产生抗性，并且几乎不可能除去。现在研究人员推翻了一条被奉为常理的观点：将生物膜粘合在一起的胶是细菌产生的糖。相反，他们认为，将这些结实的基质连接在一起的是DNA。

    一种能够形成生物膜的细菌Pseudomonas aeruginosa，在囊性纤维化病人的肺部形成对生命构成威胁的外包被层。这个包被层几乎不可能根除，使病人肺部的炎症加重。研究人员已进行了几年的努力试图分离出粘结生物膜的分子，这种分子被认为是一条长糖链。但DNA污染似乎总是使他们的努力付之东流。他们用化学方法除去样品中的DNA以防止污染，但结果却依旧令人失望。坚信细菌产生的那些糖才是揭开谜题的关键，研究人员一次次不遗余力地除去样品中的DNA而同时保持那些糖不丢失，但他们从未考虑过DNA可能不仅仅是污染物那么简单。

    来自澳大利亚昆士兰州大学的John Mattick和他的同事怀疑是DNA自身而不是糖使生物膜粘合在一起。他们从早先的报道中得知Pseudomonas 可通过膜囊泡分泌DNA，因而他们想知道细菌是否利用分泌的DNA形成生物膜。为验证他们的假说，研究人员将细菌放置到称为DNase I的酶中，这种酶能够降解DNA。细菌在试管中继续生长分裂，但细胞却不能形成生物膜的基质，有关结果发表在2月22日期的《科学》杂志上。当研究人员将现有各形成阶段的生物膜暴露于DNase I中时，除了时间最久的样品（84小时）外，所有的样品都分解了。研究人员认为，也许有其它结构成分添加到时间久的生物膜中，以强化基质。

    “DNA对于生物膜的形成起着组织结构的功能，这个观点......，教条主义者可能是要反对的。”爱荷华州立大学生物膜研究人员Pete Greenberg认为。但他补充说，这个新信息并没有排除糖链参与生物膜形成的可能，DNA之外的其它聚合体可能也有帮助生物膜粘合在一起的作用。

生物通摘译自SCIENCE NOW