本報訊(記者黃辛)中科院城市環境研究所朱永官和Christopher Rensing團隊,成功構建了兩套原生動物模型,從全新角度闡述了原生動物對細菌銅抗性基因(簇)的選擇作用。相關研究成果近日在線發表於《分子微生物學》。
重金屬汙染可以誘導細菌對重金屬和抗生素等的抗性,這些抗性微生物大多具有潛在的致病性,甚至可能成為「超級細菌」從而危害人類健康。儘管工農業汙染地等寡營養環境並不利於病原菌的繁殖和傳播,但在被阿米巴等原生動物捕食後,一些病原菌能在其細胞內存活。因此,這些原生動物在捕食細菌的同時,也對病原菌的存活和傳播起到了促進作用。
研究人員發現,阿米巴原蟲在捕食細菌的過程中,利用Cu(I)攻擊被吞噬細菌蛋白中的鐵硫簇,同時結合Fenton反應產生高毒性的活性氧簇,殺死胞內細菌。為了抵禦原生動物的捕食,細菌進化出一系列銅抗性機制,以抵抗銅的毒害作用,這些抗性系統被認為與病原菌毒力因子密切相關。
這項研究從進化的角度出發,證明除汙染環境所產生的選擇壓力外,阿米巴等原生動物的捕食也是細菌獲取及維持重金屬抗性基因(簇)的一種重要的選擇壓力。該成果擴展了目前對細菌重金屬抗性基因選擇及進化過程的認識,所建立的原生動物模型,對評估潛在的環境病原菌具有重要意義。
《中國科學報》 (2016-09-01 第4版 綜合)