細菌基因跳躍轉移機理揭開

據美國物理學家組織網報道，一種本來沒有耐藥性的細菌如何通過“竊取”其他細菌具有耐藥性的DNA（脫氧核糖核酸）片段，從而演變成耐藥菌株，這是一個長期困擾生物學家的難題。美國北卡羅來納德漢姆國家進化綜合中心的研究人員通過研究30多種可導致包括肺炎、腦膜炎、胃潰瘍和瘟疫等疾病在內的致病細菌，終于找到了答案。
　　大多數生物是從雙親處獲得基因，但細菌可以說是適應性最強的生物之一，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，以適應周圍環境的變化。DNA片斷能夠在細菌細胞之間跳躍轉移也被稱為基因橫向轉移，這是耐藥性在致病細菌之間迅速蔓延的罪魁禍首。
　　之前關于“為什么有些基因更容易從一個物種轉移到其他物種以形成新的致病菌株”的問題，一種理論認為這主要依賴其基因在細胞內的功能。涉及細胞核功能的基因，如負責轉錄蛋白質的RNA（核糖核酸），不太可能實施跳躍轉移，因為如果一個物種已經擁有了基本的轉錄和翻譯功能的分子，獲取其他物種的相同基因將不會產生任何優勢。
　　還有研究認為，在基因橫向轉移的過程中，基因的功能并不重要，重要的是其表達的蛋白質與其他蛋白質的相互作用關系。比如，基因轉錄和表達需要眾多的參與者協調配合才能完成。
　　為了了解基因的功能和其與蛋白質間的作用關系哪個因素更重要，研究人員調查了30多種細菌的基因轉移證據。當他們比較與蛋白間關系相近的基因時發現，基因功能的影響并不重要。
　　研究人員認為，一些蛋白質不易獲取是因為需要與其他蛋白質協調配合，一種需要眾多合作伙伴的蛋白質，很難在新宿主中生存。這就像將一臺傳真機送到偏遠的鄉村，如果沒有電，沒有電話線，沒有傳真紙或者沒有技術人員，那么這個傳真機就是一件廢物。因此細菌容易接納“孤獨”基因，而不是與其他基因關聯性高的基因。