研究人员通过合成生物学方法揭示大肠杆菌毒素

研究人员通过合成生物学方法揭示大肠杆菌毒素

时间:2020-01-10 11:37 作者:admin 点击:
阅读模式 15:47:39 研究人员通过合成生物学方法揭示大肠杆菌毒素的致癌机制

虽然像大肠杆菌这样的人类肠道微生物可以帮助消化食物并调节我们的免疫系统,但它们还含有可以阻止细胞周期并最终导致细胞死亡的毒素。科学家早就知道,大肠杆菌产生的一种基因毒素大肠杆菌素可以在真核细胞中诱导DNA双链断裂,并增加人患大肠癌的风险。但是,大肠菌素如何引起DNA损伤仍然是一个谜,因为该化合物的不稳定性,滴度低以及其生物合成途径的复杂性,使大肠菌素代谢物的重建极为困难。

现在,由香港科技大学海洋科学系和生命科学系讲座教授钱培元教授领导的研究小组利用一种新颖的生物合成方法发掘了缺失的环节。该团队不仅成功克隆了大肠杆菌素基因簇,而且找到了一种大规模生产用于测试和验证的基因的方法。在对各种大肠菌素前体进行重复测定后,研究小组最终将大肠菌素645确定为DNA双链断裂的元凶,并发现了大肠菌素代谢产物的生物合成途径及其引起DNA损伤的机制。

钱教授说: 尽管已经报道了几种大肠菌素代谢产物会通过DNA交联活性破坏DNA,但是直接具有DNA双链的遗传毒性大肠菌素尚待鉴定。我们的研究证实大肠菌素645可以直接发挥作用。 DNA双链断裂,发现了与大肠菌素及其对人类健康影响相关的缺失环节。

该团队的研究员李忠瑞说,重组大肠菌素的分子支架为设计和合成有效的DNA裂解剂提供了模型,例如合成的限制性 酶 或化学治疗剂。

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