科学家发现无害的肠道细菌如何变质

一个国际科学家团队已经确定了鸡中无害的大肠杆菌肠细菌如何轻松地吸收进化所需的基因，从而导致威胁生命的感染。他们的研究发表在《自然通讯》上，警告说，这种感染不仅影响家禽业，而且还可能传染给人类。

大肠杆菌是一种常见的细菌，生活在包括人类在内的大多数动物的肠道中。当它停留在肠内时通常是无害的，但是如果它侵入血液中会变得非常危险，导致全身性感染甚至可能导致死亡。

禽病原性大肠杆菌(APEC)是饲养肉或蛋的鸡中最常见的感染。它可能导致多达20%的病例死亡，并给家禽业造成数百万英镑的损失。随着抗生素抗药性的提高，这个问题变得更加严重，感染也带来了引起人类疾病的风险。

由巴斯大学米尔纳进化中心领导的科学家团队对在商业家禽场饲养的健康和感染鸡中发现的大肠杆菌细菌的整个基因组进行了测序和分析，以更好地理解为什么以及这些正常无害的虫子如何发生会变成致命的

他们发现没有单一基因负责将无害细菌转换为致病细菌，而是由多种不同基因组的几种组合引起的。

他们的结果表明，鸡肠中的所有细菌都有潜力通过称为水平基因转移的过程来拾取它们所需的基因，从而将其转变为危险的感染。

水平基因转移使细菌能够从附近的其他细菌中获取新的遗传物质。这可以通过清除死亡细菌中的DNA分子来实现。通过具有“细菌性”来交换DNA链，或受到将DNA从一种细菌转移到另一种细菌的病毒感染。

巴斯大学米尔纳进化中心的山姆·谢泼德教授主持了这项研究。他说：“以前，我们认为大肠杆菌是通过从其他虫子中获取特定基因而致病的，这些虫子通常包装在称为质粒的移动元件中。

“但是我们的研究比较了鸡中引起疾病​​和无害的大肠杆菌的基因组，发现它们只需从环境中拾取基因就可以'变坏'。

“细菌一直在鸡的胆汁中进行，但是大多数时候被清除的基因对细菌有害，因此它成为进化的死角。

“但是，全世界有260亿只鸡，约占地球鸟类总生物量的70%。

“这增加了细菌获取基因的可能性，这些基因可以帮助细菌生存并转变为传染性，甚至跳跃物种感染人类。”

该研究的作者强调，需要监测最有可能成为致病菌的菌株，以便能够在它们变得危险之前对其进行治疗。

Sheppard教授说：“我们惊讶地发现，引起APEC的不仅是单一菌株，而且任何菌株都可能获得变坏所需基因的'怪兽组合'。”

可以使用与检测Covid19变异株相似的方法鉴定具有致病性的菌株。经过全基因组测序后，可以使用快速PCR测试来探查可能导致APEC感染的特定基因。

Sheppard教授说：“我们鉴定了约20种常见于致病性臭虫的基因，如果我们能在一群鸟类中寻找这些关键基因，这将有助于农民在这些携带者引起问题之前就将其定位。”