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研究揭示肠胃寄生细菌影响宿主的基因表达(图)
【字体: 大 中 小 】 时间:2004年03月19日 来源:
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[生物通讯]所有的动物胃肠内都寄生有帮助消化的细菌。现在,对体积微小的透明斑马鱼的研究表明,寄生于胃肠的一些细菌还有其它作用:改变宿主内个别基因的活动,从而塑造斑马鱼的发育和生理特征。
早先的小鼠实验已经揭示,细菌影响宿主的免疫、消化以及其它功能。但要查明细菌用的是哪些化学信号难度很大。为探个究竟,华盛顿大学医学院Jeffrey Gordon实验室的微生物学家John Rawls和他的同事选择斑马鱼作为研究材料,因为斑马鱼的身体在长到1到2厘米前一直保持透明,易于研究其内部变化。研究人员培养出体内[AD340X300]不含任何细菌的斑马鱼,然后与正常斑马鱼进行比较。
与早先在无菌小鼠中的发现类似,新研究结果表明无菌斑马鱼的免疫系统没有完全发育,营养物质加工和肠壁再生的能力也被削弱。无菌斑马鱼中有超过200个基因表达水平与正常斑马鱼相比表现出差异。令人惊异的是,研究小组还发现了66个与小鼠肠道中发现的由有益细菌调节的类似基因,这说明宿主与细菌的一些相互作用衍生于小鼠和鱼的一个共同古老祖先。
将正常的肠道寄生细菌逐个种类地添加到无菌斑马鱼中,发现基因表达的一些变化专门针对某些类型的细菌出现。研究小组将有关研究结果发表在本周的《美国科学院院刊》(PNAS)上。研究人员希望寄生菌化学信号的识别会有助于解释细菌是如何与宿主相互作用的。
在培养第一个无菌斑马鱼的过程中,研究小组发明出“极为有效的检查有益细菌对动物发育影响的工具。”夏威夷Kewalo海洋实验室的微生物学家Margaret McFall-Hgai称。斑马鱼的透明、体积小和快速繁殖的特点使其成为研究动物与细菌如何对话的最佳模型之一,她补充说。(生物通编译)