地球最深海溝發(fā)現(xiàn)抗耐藥菌活性菌株對(duì)人類(lèi)的影響
中國(guó)微生物菌種查詢(xún)網(wǎng) / 2017-04-07 07:15:43
近日，中科院深海所從“探索一號(hào)”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(duì)人類(lèi)疾病的治愈產(chǎn)生影響。
央視網(wǎng)消息：2016年年8月，中國(guó)科學(xué)院“探索一號(hào)”科考船在馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵開(kāi)展了我國(guó)第一次綜合性萬(wàn)米深淵科考活動(dòng)，取得多項(xiàng)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(shí)現(xiàn)了新的作業(yè)高度。
而在科考結(jié)束后又經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)半年的實(shí)驗(yàn)，近日中科院深海所從“探索一號(hào)”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(duì)人類(lèi)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(jiàn)的新穎結(jié)構(gòu)化合物。為了揭開(kāi)這些新型的抗耐藥菌活性化合物的神秘面紗，科學(xué)家們進(jìn)行了一步步的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。
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(guò)四五天的時(shí)間生長(zhǎng)出來(lái)的微生物菌落。
那么我們可以看到這些這個(gè)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(gè)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(zhǎng)出來(lái)的微生物群落會(huì)進(jìn)行一個(gè)純化，純化得到的微生物會(huì)進(jìn)行培養(yǎng)發(fā)酵，我們?cè)購(gòu)呐囵B(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(jìn)行活性測(cè)試。比如說(shuō)我們的抗菌活性模型，我們會(huì)用耐藥菌去做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，把我們的發(fā)酵產(chǎn)物放到這個(gè)模型里邊，看看它有沒(méi)有抗耐藥菌的活性。
在“探索一號(hào)”獲得萬(wàn)米海水樣本之前，國(guó)內(nèi)對(duì)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(zhǎng)期而艱難，最終僅有少量能被開(kāi)發(fā)成藥物上市。目前全世界的科學(xué)家們從海洋生物中發(fā)現(xiàn)大概有三萬(wàn)多個(gè)新的化合物，僅有十幾個(gè)海洋天然產(chǎn)物及其衍生物被開(kāi)發(fā)成藥物。
韓壯：這只是一個(gè)初步的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)開(kāi)發(fā)藥物的話需要大量的投入，比如說(shuō)在時(shí)間上可能需要十到十五年，在經(jīng)費(fèi)上需要大概幾億到幾十億美元，但是到最后臨床的時(shí)候，有些化合物可能因?yàn)槎拘缘鹊仍颍粫?huì)發(fā)展成藥物，到最后可能會(huì)被打回原形，這些投入也就白費(fèi)了。
截止到目前，研究組已經(jīng)從兩個(gè)馬里亞納海溝航次采集的樣品中分離得到了700多株細(xì)菌純培養(yǎng)，使用16SrDNA序列比對(duì)的方法鑒定了100余株細(xì)菌，對(duì)其中50多株來(lái)源于深海無(wú)脊椎動(dòng)物的細(xì)菌的發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行了抗耐藥菌活性測(cè)試，發(fā)現(xiàn)10余株可以產(chǎn)生抗耐藥菌活性成分的細(xì)菌菌株。目前，相關(guān)的科研工作還在有條不紊進(jìn)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(xì)菌都是無(wú)法培養(yǎng)的，這些細(xì)菌被稱(chēng)為深海的暗物質(zhì)，用傳統(tǒng)的可培養(yǎng)的方法是無(wú)法探索到的。中科院深海所研究人員使用高通量測(cè)序儀，將這些深海暗物質(zhì)種類(lèi)的基因組有效地分離出來(lái)。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(gè)地球物質(zhì)循環(huán)上扮演的角色。