《科学》《自然》两篇文章聚焦细菌基因组

　　

生物通报道：在1月18日出版的《Nature》和1月19日《Science》杂志上，有两篇文章是聚焦于细菌基因组研究，内容分别是在三种海洋黄杆菌中发现了proteorhodopsin基因，以及一种病原菌测序完成。

原文摘要：
Nature 445, 210-213 (11 January 2007) | 
doi:10.1038/nature05381; Received 24 September 2006; Accepted 25 October 2006
Light stimulates growth of proteorhodopsin-containing marine Flavobacteria
[Abstract]

Science 12 January 2007:
Vol. 315. no. 5809, pp. 207 - 212
DOI: 10.1126/science.1132894
Draft Genome Sequence of the Sexually Transmitted Pathogen Trichomonas vaginalis 
[Abstract]

在第一篇文章中，来自日本的研究人员对三种海洋黄杆菌（flavobacteria）进行了全面的基因组分析，结果发现在这三种细菌中都存在proteorhodopsin基因。

Proteorhodopsin（变形菌视紫质）基因作为海水中的DNA片断是早在任何人知道它们来自什么生物之前就被发现的。它们为独立于光的质子泵编码——后者被认为通过为微生物代谢提供能量而在海洋生态中扮演一个重要角色。在2005年研究人员发现了完整的Proteorhodopsin体系，这一体系存在于SAR11——地球上最丰富的生物之一中，这些生物具有Proteorhodopsin的质子泵，具有在黑暗中和在光线下能够生长得同样好的奇特本领（对一种聚光生物而言）。

虽然这种基因序列在非人工培植的海洋细菌的基因组中已经被发现，但是在培养中含有proteorhodopsin的细菌分离菌种的缺乏，妨碍了对这一新的光营养形式的功能研究。在这篇文章中，研究人员通过对三种海洋黄杆菌（flavobacteria）进行全面的基因组分析，发现在这三种细菌中都存在proteorhodopsin基因，生长实验显示，当这些细菌中其中一种在光下生长时，细胞产率就会增加。黄杆菌是海洋浮游细菌的一个重要组成成分，而proteorhodopsin似乎是海洋能量平衡体系中的一个重要成员。

在第二篇文章中，来自美国基因组研究所（Institute for Genomic Research），英国纽卡斯尔大学（Newcastle University），台湾长庚大学（Chang Gung University），丹麦理工大学（Technical University of Denmark），加拿大卡尔加里大学（University of Calgary），比利时根特大学（Ghent University）等多国组成的研究团队通过对阴道滴虫的遗传图谱进行分析，发现了大量的重复基因——约占了全部基因组（160-megabase）的三分之二（65％）。

NIH院长Elias A. Zerhouni表示，“这些对生物体基因组序列的解码，比如阴道毛滴虫，将有助于加深科学家们对这些生物体的理解，这样我们才能更好的解决公共卫生事务。”NIAID院长Anthony S. Fauci也认为，“通过对阴道毛滴虫病原体遗传组成更深入的了解，我们能研制更有效的药物，治疗和预防这种疾病。”

文章的第一作者Jane M. Carlton博士则表示。“寄生虫通常比非寄生虫类生物具有更少的DNA数量，但是对于这一病原虫，我们发现DNA数量比我们预期认为的要多十倍。”尽管对于如此庞大的重复序列科学家们没有给出完整的解释，但是研究者认为它们是长期进化的产物。从刚开始的肠中寄生到后来的泌尿生殖道中寄生，这些过程都会促使细胞体积增大，也伴随着基因组的显著变大。

除了对其序列的分析，研究人员也分析了一些可能与阴道滴虫的氢酶体相关的蛋白，这些蛋白为寄生虫提供能量，也是甲硝唑等治疗性药物的靶标分子，这将揭开寄生虫抗药的秘密。Carlton表示，“对于阴道滴虫感染机制的理解，不仅有助于开发药物治疗该病，同时也有助于我们解决与滴虫病相关的性病传播问题，包括衣原体感染(chlamydia)、淋病  (gonorrhea)等。”
（生物体：万纹）