——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
10月16日,《自然》(Nature)在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海免疫與感染研究所Daniel Falush研究組及其合作者完成的題為An ancient ecospecies of Helicobacter pylori的研究論文。該研究首次報(bào)道了存在于土著人群和食肉動(dòng)物中的古老幽門(mén)螺桿菌(Helicobacter pylori,H. pylori)生態(tài)種(ecospecies)。該生態(tài)種與土著群體相關(guān),并在西伯利亞、加拿大、美國(guó)和智利的人群中被發(fā)現(xiàn)。
該團(tuán)隊(duì)利用來(lái)自全球近7000個(gè)幽門(mén)螺桿菌基因組的數(shù)據(jù)集,以探討該細(xì)菌的傳播情況。這一研究將幽門(mén)螺桿菌的生態(tài)種定義為兩類(lèi)。一類(lèi)是普遍流行的“Ubiquitous”,另一類(lèi)是“Hardy”。盡管這些生態(tài)種的基因組在多數(shù)情況下源自于相似的共同祖先,但“Hardy”型的基因組中約有100個(gè)基因展示了單核苷酸多態(tài)性差異。值得注意的是,這些基因多數(shù)編碼外膜蛋白和宿主相互作用因子。在這些基因組區(qū)域內(nèi),不同生態(tài)種展現(xiàn)了獨(dú)立的基因庫(kù)演化模式,從而體現(xiàn)出各自獨(dú)特的進(jìn)化歷程。這種變種起源于數(shù)十萬(wàn)年前,并隨著人類(lèi)遷徙在全球傳播。研究提出,這一生態(tài)物種專(zhuān)門(mén)適應(yīng)于生活在以肉類(lèi)或魚(yú)類(lèi)為主食的人(肉食者)的胃中,因此今天我們胃中細(xì)菌的遺傳變異可能揭示了祖先飲食習(xí)慣的信息。
進(jìn)一步,研究發(fā)現(xiàn),在大型貓科動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的獵豹螺桿菌(H. acinonychis)以及新發(fā)現(xiàn)的與靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物相關(guān)的譜系均歸屬于“Hardy”生態(tài)種,表明幽門(mén)螺桿菌可能經(jīng)歷了從人類(lèi)宿主向動(dòng)物宿主的跨物種躍遷。在“Hardy”生態(tài)種中,多數(shù)菌株編碼了額外的依賴(lài)鐵的尿素酶,與來(lái)源于食肉動(dòng)物宿主的幽門(mén)螺桿菌一致。同時(shí),這些菌株具有編碼空泡毒素的串聯(lián)重復(fù),進(jìn)一步支持了它們?cè)谶M(jìn)化上的相似性和適應(yīng)性。
研究推斷,H. pylori在走出非洲之前便分化為兩個(gè)高度不同的生態(tài)種并隨著人類(lèi)的遷移在全球傳播,但是“Hardy”生態(tài)種在世界大部分地區(qū)已滅絕。這一分析將幽門(mén)螺桿菌與人類(lèi)的關(guān)聯(lián)歷史向前推進(jìn)了一步,并提出了一些假設(shè)。例如,關(guān)于人類(lèi)飲食歷史對(duì)生態(tài)種分布的影響以及“Hardy”生態(tài)種的致病性與人類(lèi)飲食之間關(guān)聯(lián)的初步討論。進(jìn)而,分析表明,這兩種生態(tài)物種自20萬(wàn)多年前人類(lèi)在非洲起源以來(lái)便伴隨人類(lèi)存在。如果“Hardy”生態(tài)物種確實(shí)是在與肉食者共生的過(guò)程中進(jìn)化而來(lái),這意味著,雖然這些植物資源不匱乏,但是遍布世界的人類(lèi)通常沒(méi)有攝入大量的植物性食物。
研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金和上海市市級(jí)科技重大專(zhuān)項(xiàng)等的支持。
“Hardy”和“Ubiquitous”生態(tài)種基因庫(kù)的分化和傳播
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