发现绿色植物中存在细菌毒素

　　

生物通报道：最近加州大学（UC）戴维斯分校海洋生物学实验室研究人员和内布拉斯加州大学研究人员发现：一种可使细菌感染恶化的毒素，也存在于高等植物中。

内毒素（Eedotoxin）为细菌细胞壁结构成份，多见于革兰氏阴性细菌（Gram-negative bacteria）。类脂A(lipid A)是内毒素的毒性中心。研究发现，植物叶绿体中也存在内毒素。植物细胞中的类脂A很显然没有毒性，人类肠道中存在上亿个革兰氏阴性细菌，但是类脂A从来没有引起麻烦，除非细菌进入血流中。

论文高级作者、UC分子和细胞生物学教授Peter Armstrong 说：“我们对此现象还一无所知，但是既然能够在植物叶绿体上亿年的进化过程中保留下来，它（类脂A）一定具有重大作用。”

内毒素对于细菌学家和内科医师来说再熟悉不过了，内毒素是E. coli等革兰氏阴性细菌外膜的一部分，类脂A是细菌内毒素的活性中心，可以引发脓毒性休克(septic shock)——感染致死的一种主要原因。内毒素与E. coli strain 0157中的毒素不同，0157中的毒素是最近爆发的美国菠菜中毒事件中的罪魁祸首。

以前一直认为细菌是类脂A的唯一来源，然而，内布拉斯－林肯大学R.L. Pardy最近在Chlorella中发现了一种相似分子（注：Chlorella是绿藻的一种，现代植物的一种单细胞亲戚）。UC戴维斯分校Armstrong实验室研制出一种方法，利用从鲎（horseshoe crab）免疫系统中提取的一种蛋白可以对细胞内的类脂A进行观察。其后两只研究小组开始合作。

“这是值得庆祝的一刻，当我向显微镜中窥视时，发现了这些闪闪发亮的被着色的海藻细胞 ，” Armstrong在描述首次实验时说。研究小组发现豆科植物和绿藻的叶绿体中都存在类脂A，Armstrong推测类脂A广泛存在于所有高等植物的叶绿体中。

图：绿色荧光显示类脂A

这种观点得到遗传学支持。拟南芥（Arabidopsis）是首个经过全基因组测序的高等植物，对拟南芥基因组测序结果分析，发现这种实验室常见植物具有产生类脂A的生化机制，而这个现象被长久忽视，直到现在才引起重视。并且内共生细菌进化学说一直认为，叶绿体是远古光合细菌定居于植物细胞的祖先，经过漫长的进化得来的。（生物通记者 小粥）