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Science:发现细菌生物膜中的纤维素与植物纤维素存在差异

来源:本站原创 2018-01-20 21:18

2018年1月20日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国、德国和瑞典的研究人员发现细菌生物膜(bacterial biofilm)中的纤维素与植物中的纤维素存在不同。在发表在2018年1月19日那期Science期刊上的一篇标题为“Phosphoethanolamine cellulose: A naturally produced chemically modified cellulose”的论文中,他们描述了他们如何发现这种差异以及他们的发现对开发新的抗击细菌感染的方法可能意味着什么。美国国家卫生研究院(NIH)的Michael Galperin和俄罗斯莫斯科国立大学的Daria Shalaeva在同期期刊上针对这项研究发表了一篇“观点(Perspective)”类型的论文。
图片来自Rocky Mountain Laboratories, NIAID/NIH。

细菌感染难以治疗的原因之一是它们倾向于形成很难穿透的生物膜,这就使得很难利用抗生素杀死它们。Galperin和Shalaeva注意到,这样的生物膜能够导致细菌感染从急性感染转变为慢性感染。多年来,科学家们研究了细菌生物膜,希望找到它们的一个弱点,从而可能被用来让这些生物膜更少地保护隐藏在它们中的细菌。不幸的是,到目前为止,这方面还没有取得什么进展。然而,在这项新的研究中,这些研究人员似乎在这些生物膜的组成中发现了新的可能会削弱它们的东西。

为了更多地了解由大肠杆菌产生的生物膜组成,这些研究人员利用核磁共振光谱更加仔细地研究了一些细菌生物膜样品。他们发现,形成这些生物膜骨架的纤维素与在植物中发现的纤维素存在差异---它具有植物中不存在的磷酸乙醇胺侧链。这种侧链允许产生的纤维素形式比在植物中观察到的更加密集,这就使得它更能抵抗剪切力。他们还发现了导致这一点的基因---bcsG。当在试验菌中关闭这个基因时,他们发现产生的细菌生物膜并不强健。当然,这提示着开发一种关闭细菌中的这个参与感染的基因的方法可能会削弱细菌生物膜的功能,从而能够允许抗生素穿透并杀死它们。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Wiriya Thongsomboon, Diego O. Serra, Alexandra Possling et al. Phosphoethanolamine cellulose: A naturally produced chemically modified cellulose. Science, 19 Jan 2018, 359(6373):334-338, doi:10.1126/science.aao4096

Michael Y. Galperin, Daria N. Shalaeva. A bacterial coat that is not pure cotton. Science, 19 Jan 2018, 359(6373):276-277, doi:10.1126/science.aar5253

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