地球最深海溝發(fā)現(xiàn)抗耐藥菌活性菌株對人類的影響
中國微生物菌種查詢網(wǎng) / 2017-04-07 07:15:43
近日，中科院深海所從“探索一號”首航取回的馬里亞納海溝樣本中發(fā)現(xiàn)了部分有效菌株，這將有可能對人類疾病的治愈產(chǎn)生影響。
央視網(wǎng)消息：2016年年8月，中國科學院“探索一號”科考船在馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵開展了我國第一次綜合性萬米深淵科考活動，取得多項突破。不僅單次獲得大量海底水樣、首次獲得深淵西部地震剖面圖，各深海裝備還實現(xiàn)了新的作業(yè)高度。
而在科考結(jié)束后又經(jīng)過長達半年的實驗，近日中科院深海所從“探索一號”首航取回的馬里亞納海溝樣本中發(fā)現(xiàn)了部分有效菌株，這將有可能對人類疾病的治愈產(chǎn)生影響。
深海微生物為了適應(yīng)深海高壓、低溫、缺氧等極端環(huán)境，發(fā)展出了一些特殊的代謝途徑，其代謝產(chǎn)物中可能包含一些罕見的新穎結(jié)構(gòu)化合物。為了揭開這些新型的抗耐藥菌活性化合物的神秘面紗，科學家們進行了一步步的培養(yǎng)實驗。
下圖就是從深海中采集的海水、沉積物或生物組織勻漿液涂布到培養(yǎng)基上，經(jīng)過四五天的時間生長出來的微生物菌落。
那么我們可以看到這些這個菌落像大米粒一樣，呈現(xiàn)出乳白色、紅色和黃色，不規(guī)則的分布在這個碗口大小的平板上。
中科院深海所活性物質(zhì)室助理研究員韓壯：這些長出來的微生物群落會進行一個純化，純化得到的微生物會進行培養(yǎng)發(fā)酵，我們再從培養(yǎng)發(fā)酵液中萃取得到它的發(fā)酵產(chǎn)物。這些發(fā)酵產(chǎn)物再用不同的活性模型去進行活性測試。比如說我們的抗菌活性模型，我們會用耐藥菌去做這個實驗，把我們的發(fā)酵產(chǎn)物放到這個模型里邊，看看它有沒有抗耐藥菌的活性。
在“探索一號”獲得萬米海水樣本之前，國內(nèi)對深海尤其是深淵微生物活性物質(zhì)研究較少，發(fā)展緩慢。加上新型深海微生物活性物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用長期而艱難，最終僅有少量能被開發(fā)成藥物上市。目前全世界的科學家們從海洋生物中發(fā)現(xiàn)大概有三萬多個新的化合物，僅有十幾個海洋天然產(chǎn)物及其衍生物被開發(fā)成藥物。
韓壯：這只是一個初步的實驗，其實開發(fā)藥物的話需要大量的投入，比如說在時間上可能需要十到十五年，在經(jīng)費上需要大概幾億到幾十億美元，但是到最后臨床的時候，有些化合物可能因為毒性等等原因，不會發(fā)展成藥物，到最后可能會被打回原形，這些投入也就白費了。
截止到目前，研究組已經(jīng)從兩個馬里亞納海溝航次采集的樣品中分離得到了700多株細菌純培養(yǎng)，使用16SrDNA序列比對的方法鑒定了100余株細菌，對其中50多株來源于深海無脊椎動物的細菌的發(fā)酵產(chǎn)物進行了抗耐藥菌活性測試，發(fā)現(xiàn)10余株可以產(chǎn)生抗耐藥菌活性成分的細菌菌株。目前，相關(guān)的科研工作還在有條不紊進行中。
太神奇：深海暗物質(zhì)基因竟能揭示深海生態(tài)系統(tǒng)
海水里99%的細菌都是無法培養(yǎng)的，這些細菌被稱為深海的暗物質(zhì)，用傳統(tǒng)的可培養(yǎng)的方法是無法探索到的。中科院深海所研究人員使用高通量測序儀，將這些深海暗物質(zhì)種類的基因組有效地分離出來。并利用這些基因組的背景，了解這些微生物的生活方式，以及它在整個地球物質(zhì)循環(huán)上扮演的角色。