細(xì)菌基因跳躍轉(zhuǎn)移機(jī)理揭開

據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，一種本來沒有耐藥性的細(xì)菌如何通過“竊取”其他細(xì)菌具有耐藥性的DNA（脫氧核糖核酸）片段，從而演變成耐藥菌株，這是一個(gè)長期困擾生物學(xué)家的難題。美國北卡羅來納德漢姆國家進(jìn)化綜合中心的研究人員通過研究30多種可導(dǎo)致包括肺炎、腦膜炎、胃潰瘍和瘟疫等疾病在內(nèi)的致病細(xì)菌，終于找到了答案。
　　大多數(shù)生物是從雙親處獲得基因，但細(xì)菌可以說是適應(yīng)性最強(qiáng)的生物之一，它們擅長于相互之間的基因交流——不斷選擇保留有用的遺傳信息而拋棄無用的，以適應(yīng)周圍環(huán)境的變化。DNA片斷能夠在細(xì)菌細(xì)胞之間跳躍轉(zhuǎn)移也被稱為基因橫向轉(zhuǎn)移，這是耐藥性在致病細(xì)菌之間迅速蔓延的罪魁禍?zhǔn)住?br /> 　　之前關(guān)于“為什么有些基因更容易從一個(gè)物種轉(zhuǎn)移到其他物種以形成新的致病菌株”的問題，一種理論認(rèn)為這主要依賴其基因在細(xì)胞內(nèi)的功能。涉及細(xì)胞核功能的基因，如負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)的RNA（核糖核酸），不太可能實(shí)施跳躍轉(zhuǎn)移，因?yàn)槿绻粋€(gè)物種已經(jīng)擁有了基本的轉(zhuǎn)錄和翻譯功能的分子，獲取其他物種的相同基因?qū)⒉粫?huì)產(chǎn)生任何優(yōu)勢。
　　還有研究認(rèn)為，在基因橫向轉(zhuǎn)移的過程中，基因的功能并不重要，重要的是其表達(dá)的蛋白質(zhì)與其他蛋白質(zhì)的相互作用關(guān)系。比如，基因轉(zhuǎn)錄和表達(dá)需要眾多的參與者協(xié)調(diào)配合才能完成。
　　為了了解基因的功能和其與蛋白質(zhì)間的作用關(guān)系哪個(gè)因素更重要，研究人員調(diào)查了30多種細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移證據(jù)。當(dāng)他們比較與蛋白間關(guān)系相近的基因時(shí)發(fā)現(xiàn)，基因功能的影響并不重要。
　　研究人員認(rèn)為，一些蛋白質(zhì)不易獲取是因?yàn)樾枰c其他蛋白質(zhì)協(xié)調(diào)配合，一種需要眾多合作伙伴的蛋白質(zhì)，很難在新宿主中生存。這就像將一臺傳真機(jī)送到偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村，如果沒有電，沒有電話線，沒有傳真紙或者沒有技術(shù)人員，那么這個(gè)傳真機(jī)就是一件廢物。因此細(xì)菌容易接納“孤獨(dú)”基因，而不是與其他基因關(guān)聯(lián)性高的基因。