厦大团队破解细菌死亡密码

莆田安福家园报道：http://www.anfu4444.com   作者：安福家园    时间：2025年02月23日

逆向思想，以消毒剂苯酚作为“压力应激源”

厦大团队破解细菌逝世暗码

  近日，厦门大学公共卫生学院赵西林教授课题组在细菌逝世研讨范畴斩获重大进展，其效果发表于国际顶尖学术期刊《美国国家科学院院刊》。这项研讨为科学界深入理解细菌的存亡奥秘打开了新大门。

  近百年来，生命科学范畴对“生”的认知已经取得良好积累，但对“死”的了解却因研讨手法受限而仍十分匮乏。细胞逝世的进程，如同奥秘的黑匣子，难以观测其间究竟。赵西林教授课题组独辟蹊径，经过多年探索攻关，奇妙逆向思想，从研讨细菌细胞如何反抗逝世入手，来反向推导逝世发生的分子机理，然后突破逝世研讨的一些技能瓶颈。

  据赵西林教授介绍，团队在先前研讨中，以消毒剂苯酚作为“压力应激源”，在大肠杆菌中筛选出一种耐受消毒剂苯酚杀伤力的骤变体。这个抗死耐受骤变体的关键，在于编码碳水化合物磷酸搬运系统（PTS）的ptsI（磷酸搬运酶I）基因存在遗传缺陷。这一缺陷经过干扰PTS—cAMP（环磷酸腺苷，一种第二信使信号分子）—Crp（cAMP受体蛋白）转录调控途径，就像改变了细菌内部的“能量生产线”，让碳通量从三羧酸循环重新向糖酵解和磷酸戊糖途径搬运。而这种代谢重编程，会导致呼吸作用和能量供体ATP（三磷酸腺苷）合成的下降，减少了消毒剂或其他灭菌药物诱发的活性氧（ROS）积累，细菌然后表现出对多种消毒剂和抗菌药物的广谱泛耐受性。

  赵西林表明，这一发现首次揭示出多个关键点：细菌细胞存在普适同享逝世通路；PTS缺陷经过按捺cAMP-CRP转录调理通路，赋予细菌对多种类型消毒剂和抗生素的广泛抗死耐受性；cAMP（环磷酸腺苷）可充任逝世信号分子；代谢编程则掌握着细菌的存亡大权。

  研讨并未停步于此，课题组进一步深挖，以∆ptsI（ptsI基因缺失）骤变株作为起始菌株，以消毒剂苯酚作为应激源，进一步富集筛选取得了一种新的超级泛耐受抗死骤变体pheS F158C。该骤变下降了苯丙氨酰-tRNA合成酶 (PheRS) 的功用，引发一系列连锁反应：大量去氨酰化苯丙氨酰tRNA积累并占有核糖体A位点，然后激活relA（ppGpp合成酶）基因表达，从而促进ppGpp（四磷酸鸟苷）的合成，随后ppGpp与DksA（RNA聚合酶结合蛋白）协同作用于RNA聚合酶，发动特定基因的转录，从而增强RpoS（大局应激转录调控因子）的稳定性和翻译，促进下流抗氧化基因和压力应激蛋白的表达上调，终究显著按捺了多种消毒剂对细菌的致死效应，让细菌在多种消毒剂压力存在时取得更强的生存能力。

  这些成果证实，ppGpp（四磷酸鸟苷）能作为抗死呼应信号分子，帮助细菌应对不同类型的消毒剂致死压力。本研讨不仅拓荒了消毒剂泛耐受的新研讨范畴，还为说明细菌逝世及其反抗逝世的生物学实质敞开了破冰之旅。

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