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J Bacteriol:女性膀胱中存在着大量的噬菌体

来源:本站原创 2018-03-19 19:59

2018年3月19日/生物谷BIOON/---身体内存在的病毒能够影响微生物组(microbiome)的结构和行为,但是迄今为止,科学家们对生活在身体许多区域中的噬菌体---感染细菌的病毒---知之甚少。如今,在一项新的研究中,研究人员证实整合到细菌基因组中的噬菌体要比人类膀胱中的细菌本身更加丰富。相关研究结果发表在2018年4月的Journal of Bacteriology期刊上,论文标题为“Bacteriophages of the Urinary Microbiome”。
图片来自Andrea Garretto。

当这项研究开始时,美国洛约拉大学计算生物学家Catherine Putonti当时正在帮助洛约拉大学医学中心的同事们理解从181名存在和不存在泌尿问题的女性患者的膀胱中收集的细菌的测序数据。她注意到那里存在“大量病毒”。尽管膀胱中存在细菌,但是细菌的数量并不多,因此按照常规的观点,膀胱中不可能存在着如此多的病毒。然而,实际情形刚好相反,于是,Putonti和她的团队决定更加深入地研究这些病毒序列。

这些研究人员在他们研究的将近200种细菌基因组中发现450多种潜在的噬菌体序列存在于绝大多数的细菌基因组中。一半以上的这些病毒序列并未在任何数据库中找到,这提示着它们可能是泌尿道特有的噬菌体。

这些研究发现了来自不同女性的噬菌体存在序列相似性,这提示着不同女性的膀胱中可能存在一组相同的噬菌体。他们还观察到存在和不存在泌尿问题(包括膀胱过度活动症、小便失禁、膀胱疼痛和尿路感染)的女性样本之间的噬菌体群体存在着一些变化。

为了确定他们检测到的噬菌体序列是否是完整的和能否感染细菌,Putonti团队从膀胱中的大肠杆菌菌株内分离出一种新的噬菌体。他们捕获到这种纯化的噬菌体的电子显微图,并测试它是否能够裂解体外培养中的细菌。虽然病毒最初被整合到这种细菌宿主的基因组中,但它能杀死其他的细菌,这就表明它确实是一种功能性的噬菌体。

不过,添加一种培养步骤可能会导致一些噬菌体丢失,这是因为一些细菌在体外是很难培养的。有鉴于此,这项研究很可能丢失了整合到这些很难培养的细菌基因组中的噬菌体。

Putonti团队已开始研究从膀胱中的细菌里分离出的更多噬菌体,并且与临床医生合作确定这些病毒是否在尿路疾病中发挥作用。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Taylor Miller-Ensminger, Andrea Garretto, Jonathon Brenner et al. Bacteriophages of the Urinary Microbiome. Journal of Bacteriology, April 2018, 200(7):e00738-17, doi:10.1128/JB.00738-17

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