對抗有害牛肉細菌

儘管瘋牛病仍然是一個可怕的謎團，但科學家們在解決另一種有害牛肉細菌——大腸桿菌O157:H7——所造成的問題方面又向前邁進了一步。這種特殊的菌株原本是常見且通常無害的細菌，但它在1983年首次成為頭條新聞，當時它在美國引起了兩起嚴重的胃腸道疾病爆發。現在，威斯康星大學麥迪遜分校基因組中心的研究人員已經對大腸桿菌O157:H7的整個基因組進行了測序，他們在今天出版的《自然》雜誌上對此進行了描述。新的資訊顯示，這種細菌非常狡猾，但也可能為新的潛在療法和疫苗指明方向。

在完成基因組序列測序後，Nicole Perna和同事將其與大腸桿菌K-12（一種良性菌株，由合著者兼基因組中心主任Fred Blattner於1996年測序）進行了比較。“差異的巨大程度完全讓我們震驚，”Perna評論道。“我們無法僅僅關注兩個物種之間存在差異的區域。變化分散在各處。” 實際上，這兩個菌株共享了約3,500個基因——但毒性大腸桿菌有1,387個基因是無害大腸桿菌所沒有的，而無害細菌有530個基因是毒性菌株所缺乏的。“這告訴我們的是，在相對較短的進化時間尺度上，大約五百萬年左右，兩個相似生物的DNA會產生巨大的變異，”Perna指出。“這是一個非常‘可塑’的基因組。”

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與此相符，他們發現毒性菌株攜帶了許多所謂的致病性島嶼，即它快速採用的整個遺傳片段，可能透過病毒從其他細菌獲得。Blattner指出，這種跨細菌家族的水平基因轉移——其他親屬包括沙門氏菌、志賀氏菌和引起瘟疫的耶爾森氏菌——是一個重要的發現。他稱之為病原體圈，它模糊了物種之間的遺傳界限。“如果病原體圈足夠大，它可能是新疾病出現的潛在因素，”他補充道。“我們已經看到了某些細菌產生抗生素耐藥性的能力。我們需要警惕地尋找使這些病原體出現的機制。”

由於在這些島嶼中發現的一些基因已知有助於大腸桿菌O157:H7發揮其有害作用——透過編碼毒素等——它們很可能成為藥物治療的新靶點。Perna補充說：“我們可以做的第一件事就是在我們將其變成公共衛生問題之前，改進我們的檢測和監測。” “我們現在有更好的遺傳標記分佈，以幫助在現場識別它。”