丹凤千字科普:超级细菌的出现源于(详细资料介绍)


丹凤千字科普:超级细菌的出现源于(详细资料介绍)  

细菌同样会生病,尽管它们微小无比,但却能被更微小的病毒——噬菌体所感染。噬菌体就像一个小小的注射器,将针头插入细菌体内,强行注入自身的遗传物质,使细菌变成一个生产更多噬菌体的生物工厂。

通常,被噬菌体感染的细菌最终会死亡,但有一些特殊的彪悍细菌能够驯化噬菌体,使其成为它们的盟友。这些细菌会将噬菌体的基因组整合到自身基因组中,共同抵抗恶劣环境或抗生素,进而变们所说的超级细菌。

噬菌体在侵入细菌后,会采用两种方式进行自我复制。第一种是激烈的,噬菌体抢占资源,大量复制新噬菌体,这个过程称为“溶菌周期”。第二种则是和平共处,噬菌体的DNA渗透到细菌的基因组里,随着细菌的繁殖而潜伏繁殖,这是一种隐蔽的复制模式。

在细菌基因组中的噬菌体DNA被称为原噬菌体。经过多次复制后,它们可能发生变异产生新的噬菌体。这些原噬菌体像寄生虫一样存在于细菌基因组中。有时,原噬菌体会发生突变而失去活性,变成遗传化石标记,留在细菌基因组中,表明该细菌曾感染过噬菌体。

针对这些遗传化石标记的存在,德州A&M大学的王晓学进行了深入研究。他们发现,在大肠杆菌中的隐性前噬菌体竟然占据了细菌基因组的很大一部分比例。当这些噬菌体DNA被剔除后,细菌在恶劣环境下的生存能力大大下降,对抗生素的敏感性增强,甚至无法生成保护自己的生物膜。

这些发现表明,噬菌体DNA是细菌基因组的重要组成部分。它们不是无用的基因化石,而是对细菌的生存具有重要意义。在某种程度上,可以说细菌驯化了噬菌体DNA,让其为自身服务。例如,大肠杆菌在吸收了某种噬菌体后可能导致痢疾的发生;另一种噬菌体则可使细菌产生志贺氏菌毒素;还有携带CTX的噬菌体能使弧菌产生毒素导致霍乱等。这些例子中,噬菌体的DNA随着细菌的复制而被复制。

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