是什么讓幽門螺桿菌如此適應(yīng)？感染生物學(xué)
中國微生物菌種查詢網(wǎng) / 2019-04-28 09:17:56
細(xì)菌性病原體幽門螺桿菌(Helicobacter pylori)因其遺傳適應(yīng)性而在世界范圍內(nèi)分布。Ludwig-Maximilians-Universitaet(LMU)慕尼黑微生物學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種酶，它在靈活控制物種中的全球基因表達(dá)中起著至關(guān)重要的作用。
世界性的幽門螺桿菌(Helicobacter pylori)是哺乳動物胃腸系統(tǒng)的殖民地，是造成人類最常見的微生物感染之一。許多幽門螺桿菌感染不會引起明顯癥狀，而其他感染會引起各種類型的胃腸道疾病，例如胃潰瘍。然而，幽門螺桿菌感染最嚴(yán)重的后果是微生物可以誘導(dǎo)胃癌的發(fā)展。該物種最引人注目的特征之一是其遺傳多樣性。由微生物學(xué)家Sebastian Suerbaum教授和LMU Max von Pettenkofer研究所的Christine Josenhans教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組一直在探索這一特征在其人類宿主中生存的重要性。他們現(xiàn)在報告了特定酶的鑒定，該酶在協(xié)調(diào)病原體中基因表達(dá)的調(diào)節(jié)中起重要作用。該蛋白質(zhì)屬于稱為DNA甲基化酶的酶類，其功能是將稱為甲基(CH3)的化學(xué)標(biāo)記附著到DNA中的特定序列基序上。細(xì)菌中DNA的甲基化首先被描述為原始免疫系統(tǒng)的自我保護(hù)臂，它將未甲基化的DNA識別為外來的并選擇性地破壞它們。然而，現(xiàn)在已知細(xì)菌中的DNA甲基化系統(tǒng)在控制基因活性方面發(fā)揮多種其他作用。
此外，這項(xiàng)功能顯然對于幽門螺旋桿菌在胃中的存活至關(guān)重要，因此在新研究中調(diào)查的450多種菌株中的每一種中都發(fā)現(xiàn)了新鑒定的甲基化酶。相反，相同酶家族的許多其他成員僅在所檢查的菌株的一小部分中發(fā)現(xiàn)。新發(fā)現(xiàn)在一篇發(fā)表在“核酸研究”雜志上的論文中有所描述。該報告的主要作者是博士生Iratxe Estibariz。
在幾乎所有生命領(lǐng)域中，甲基轉(zhuǎn)移酶在“表觀遺傳”過程(即依賴于化學(xué)結(jié)構(gòu)改變但不依賴于核苷酸堿基序列的調(diào)節(jié)機(jī)制)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，使生物體能夠迅速適應(yīng)環(huán)境條件的變化。 。DNA的甲基化作為一種調(diào)節(jié)基因表達(dá)的方式最初是在人類中發(fā)現(xiàn)的 - 其中特定DNA序列的甲基化有助于使受影響的基因?qū)せ罹哂锌剐浴！叭欢?，迄今為止，表觀遺傳學(xué)在細(xì)菌中的作用研究很少，”Sebastian Suerbaum說。他與Christine Josenhans小組一起表明，甲基轉(zhuǎn)移酶JHP 1050對幽門螺桿菌的基因表達(dá)有非常顯著的影響。。酶的遺傳失活導(dǎo)致細(xì)胞生長和形狀的缺陷，并且負(fù)面影響細(xì)菌粘附宿主細(xì)胞的能力?！拔覀兊难芯勘砻鳎c幽門螺旋桿菌及其宿主之間的相互作用相關(guān)的幾乎所有生物學(xué)特性- 細(xì)菌代謝，運(yùn)動和抗逆性，與宿主細(xì)胞的相互作用 - 都受到全球甲基化的調(diào)節(jié)，它表明該過程賦予細(xì)菌以適應(yīng)其基因表達(dá)模式以適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件所需的靈活性，“Christine Josenhans說。