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微生物学家和植物科学家发现了处理霍乱的秘密

虽然霍乱在世界许多地区肆虐,但一群微生物学家和植物科学家已经确定了这种大流行的护甲的遗传缺陷,这可能导致未来的治疗。

微生物学家和植物科学家发现了处理霍乱的秘密

目前的霍乱大流行于1961年在印度尼西亚开始。与其前六次全球爆发的前辈一样,这种负责任的毒株正在蓬勃发展,并且实际上正在崛起。由密歇根州立大学和塔夫茨大学的科学家领导并在当前的PNAS杂志中发表的一项发现显示了第七次大流行病在50多年中茁壮成长所带来的关键遗传变化。

跨学科的科学家团队揭示了人类霍乱病原体中新的细菌信号 - 环状GMP-AMP(cGAMP)的首个信号网络。该团队还确定了第一个cGAMP蛋白受体作为磷脂酶,当cGAMP产生时,该酶重塑霍乱弧菌膜。

“当这种大流行病出现时,它实际上在全球范围内取代了所有其他的霍乱弧菌分离株或以前的菌株,”MSU微生物学教授Chris Waters说,他与Tufts微生物学家Wai-Leung Ng共同领导了这项研究。 。“没有人真正知道为什么会这样。我们发现的cGAMP合成酶和磷脂酶只存在于第七次大流行,可能是第七次霍乱大流行的关键驱动因素。”

这种新的信号传导能力的演变导致了这一当前的应变 - 绰号“El Tor-in每年导致大约95,000人死亡。就在去年也门,超过100万人感染了霍乱,近2,200人死亡,使其成为其中之一世界历史上最大的霍乱疫情。

意外发现和跨学科研究促成了这一发现。即使他们是普林斯顿大学的博士后研究员,沃特斯和吴也没有意识到他们正在研究相同的遗传途径,直到他们在他们受人尊敬的大学中获得职位。

一旦他们开始比较笔记,他们就意识到他们的研究有可能真正了解这种新的霍乱大流行。

沃特世实验室的研究生Geoff Severin和Ng实验室的Miriam Ramliden带领团队前往一个岛屿 - 弧菌第七大流行岛 - 找到霍乱的遗传进展,让El Tor找到了它的前任所没有的特征。在这个约20个新获得基因的环礁中,他们发现了磷脂酶cGAMP受体的埋藏宝藏。

沃特斯知道,着名植物科学家兼MSU-DOE植物研究实验室主任克里斯托夫本宁是脂质专家,他可能会对降解膜构成块的磷脂酶有一些线索 - 他们正在关注它们。

“我立即回答说是的,我们愿意提供帮助,我们可以为这项研究做出贡献,”本宁说。“如果你把它分解为生物化学,那么无论它是人类,细菌还是植物都无关紧要;我们有许多相同的基因和酶。”

确实他们做到了。Benning在他实验室的前研究生Kenny(Kun)Wang的帮助下获得了帮助。Wang已成为这些类型的植物蛋白的专家,这些蛋白质很难生产,因为它们可以在此过程中破坏细胞。他获得并使霍乱磷脂酶在试管中发挥作用,因此研究小组可以研究它是如何由cGAMP控制的。

现在,科学家们已经发现了这些宝藏,他们正在寻找解锁El Tor最大优势之一的关键,并将其转向自身。

“我们认为这个新系统是导致当前大流行病出现和持续存在的关键因素之一,”Ng说。“我们未来的研究将试图了解cGAMP /磷脂酶系统在这种出现中所起的作用。”

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