肺炎链球菌基因组测序完成

　　

生物通编译：肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）是病源性细菌，容易通过咽喉感染侵入肺，血液或大脑，每年这种细菌会导致全世界数百万儿童和年长者患上肺炎，血液感染或脑膜炎。现在，研究者已经发现了令这些生物如此凶残的线索。

在本期Science第498页，一个由马里兰州的基因组研究所的Claire Fraser和Hervé Tettelin领导的研究组报告了构成一个S. pneumoniae毒株的216万碱基序列。通过检查这些序列并与其它菌株进行比较，该研究组发现这种微生物的装备尤其易于侵入人体组织中。而且似乎这种菌株还易于进行自身基因的重组，这种能力可以帮助它逃避免疫系统的攻击。纽约洛克菲勒大学的微生物学家Alexander Tomasz说，S. pneumoniae令人恐怖的基因组提供了“生物生命形式的一个新视点。”

这个基因组序列还将提供S. pneumoniae感染更佳的治疗药物和预防疫苗的新靶分子，目前这二者都是急需的。在过去的十年内，这种微生物对青霉素和衍生抗生素的耐药性在全世界范围内剧升，而且目前市场上没有一种疫苗可以预防所有危险菌株。

TIGR的研究组在1996年开始进行这项测序工作，但是由于一系列技术问题以及该研究所最初投资者——人类基因组科学公司的脱离导致的暂时性资金不足。尽管TIGR在1997年已经获得大部分的原始序列数据，该研究组又花费了几年时间结束测序工作，并进行了基因分析鉴定——即称为注释的工作。

同时包括戈兰素卫康和史克比成（现在已经合并为戈兰素史克），礼来公司在内的几家公司，进行了其它三个S. pneumoniae菌株基因组大部分序列的测序。戈兰素史克公司的Damien McDevitt预计其它不同的公司至少还进行了十个基因组的测序。然而到目前为止只有两个公布了出来。

一个由戈兰素史克公司西班牙Tres Cantos的分子微生物学分部的Jose Garcia-Bustos领导的一个研究组在6月出版的Microbial Drug Resistance上发表了一个具有抗生素耐药性的S. pneumoniae毒株的经注释过的，但不完整的基因组序列。礼来公司的一个研究组在1998年发表了一个不完整的广泛研究的非毒性实验室S. pneumoniae菌株的基因组序列后，声称将在Journal of Bacteriology上发表一个更完整的基因组版本。

多个基因组进行比较对于控制S. pneumoniae而言是关键性的，因为感染人类的有92个不同菌株，而研究者希望保护人类免受所有这些菌株的攻击。TIGR的这个研究组已经朝这个目标迈出了一步，他们进行了这个毒株与一个非毒性实验室菌株，以及另一个毒株之间的比较。这一工作揭示出TIGR毒株中大约10%的基因在其它两个菌株中是缺少的，这表明存在几个对于感染而言可能重要的基因。

这些潜在的重要基因当中有一组编码各种不常见的细胞表面酶的基因，这种微生物利用这些酶降解帮助生物膜连接在一起的碳水化合物，因此削弱病菌侵入的障碍，并且释放出病菌用来摄取的糖。事实上，S. pneumoniae为了利于摄入糖而缺少很多氨基酸。如果在所有病原性菌株中存在类似的碳水化合物降解酶，它们就可能是药物或疫苗设计的好靶分子。

但是另一个发现表明S. pneumoniae可能比大部分为了逃避这种保护性设备而进行遗传改变的细菌更能干。这种微生物的几个基因似乎是外来的——来自其它细菌。此外，S. pneumoniae基因组5%的部分由可以跳跃到染色体上新位点的小遗传元件构成，而更典型的细菌中这部分只占3%或更少。Tomasz说：“这个数字简直无法令人相信。”

与经典情况不同，几乎所有这些称之为插入序列的元件在基因之间跳跃而不是插入基因内。St. Jude儿童研究医院的传染病专家Elaine Tuomanen说，所有这些结果表明了一种摄入DNA，移动它们，重组它们，而且不犯错误地完成这些工作的特殊能力。

尽管这种病菌非常狡猾，但是专家们乐观地表示基因组数据将帮助揭示这种微生物如何在侵入人体的深层组织时激活关键基因。（版权所有 转载请注明）

——摘译自Science Volume 293, Number 5529, Issue of 20 Jul 2001, p. 410（heartlake）