腸道微生物區(qū)系的操縱可能源于病毒的發(fā)現(xiàn)

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了人類腸道中常見的病毒是如何感染并接管細(xì)菌細(xì)胞的。這一發(fā)現(xiàn)可以用來控制腸道菌群的組成，這對(duì)人體健康非常重要。羅格斯的研究發(fā)表在《自然》 (Nature)雜志上，可以幫助生產(chǎn)工程有益菌，可以生產(chǎn)藥物和燃料，去除污染物。

合著者康斯坦丁塞韋里諾夫(Konstantin Severinov)說：“克拉斯噬菌體是感染細(xì)菌的人體腸道中最豐富的病毒，因此，它們可能控制我們微生物的腸道群落(微生物組)。”他是瓦希斯曼微生物研究所的首席研究員，在羅格斯大學(xué)-新不倫瑞克文理學(xué)院主修分子生物學(xué)和生物化學(xué)。“為了了解這些細(xì)小病毒是如何感染細(xì)菌的，我們可以通過增加腸道中有益菌的比例或減少有害菌的數(shù)量來控制和操縱微生物群的組成，從而促進(jìn)健康和對(duì)抗疾病?！?

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞使用自己的酶(一種核糖核酸聚合酶)來復(fù)制其基因的核糖核酸。RNA具有制造蛋白質(zhì)的遺傳信息。從細(xì)菌到人類的所有細(xì)胞都使用這種酶來復(fù)制它們的基因。Severinov說，這些酶在所有生物中都非常相似，這意味著它們是古老的，具有共同的譜系。

當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)揭示crAssphage酶的原子結(jié)構(gòu)時(shí)，他們驚訝地發(fā)現(xiàn)它不同于其他RNA聚合酶，而是類似于人類和其他高級(jí)生物中的一種酶，這與RNA干擾密切相關(guān)。這種干擾沉默了一些基因的功能，可能導(dǎo)致一些疾病。

塞韋里諾夫說：“這是一個(gè)令人震驚的結(jié)果。RNA干擾酶被認(rèn)為只存在于高等生物的細(xì)胞中，是從祖先的細(xì)菌和病毒中“借來的。”該結(jié)果提供了高級(jí)生物細(xì)胞如何通過混合和匹配簡(jiǎn)單細(xì)胞甚至它們的病毒的成分而進(jìn)化的一瞥。"

他說：“除了深入的進(jìn)化見解，噬菌體(病毒)酶，如crAssphage RNA聚合酶，也可以用于合成生物學(xué)，產(chǎn)生自然界不存在的遺傳回路?！?

根據(jù)國(guó)家人類基因組研究所的說法，合成生物學(xué)包括重新設(shè)計(jì)生物體，使它們能夠，例如，生產(chǎn)藥物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或燃料，感知環(huán)境中的某些東西或去除污染物。

Severinov說：“我們現(xiàn)在正試圖將腸道中成千上萬種不同的狂犬病病毒與其感染的細(xì)菌宿主進(jìn)行匹配?！蓖ㄟ^只使用“正確”的細(xì)菌和病毒，我們將能夠消滅被感染的細(xì)菌，這將使我們能夠有針對(duì)性地改變腸道菌群的組成。"

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