插入混合再生...你知道細菌是如何交配的嗎?

極地飛貓flying 發表於 2014-5-3 12:40:22 [顯示全部樓層] 回覆獎勵 閱讀模式 9 17116
細菌雖然沒有常規的兩性交配,但它們可以通過插入的方式將自己的遺傳物質與死去細菌的DNA進行混合。



倫敦帝國理工學院進行了新的研究,他們將這個過程稱之為重組,相比對細菌繁殖行為的首次猜測,這次研究得出的過程更為複雜。研究結果可以幫助我們瞭解為什麼細菌具有嚴重的致病性以及它們為何能夠躲避疫苗並迅速產生耐藥性。

倫敦帝國理工公共衛生學院的Rafal Mostowy博士表示,在重組過程中,細菌可能產生新的DNA讓他們抵抗治療效果。或者它們改變了基因的表面結構,以至於成功躲避疫苗。雖然在一個世紀以前我們就已經知道了重組過程的存在,但是我們只把DNA測序過程用來確定重組過程發生的頻率和這種變化的重大意義。

倫敦帝國理工、哈佛大學公共衛生學院以及英國劍橋聖格研究院的科學家們研究了兩組遺傳譜系的肺炎鏈球菌(被稱為肺炎球菌),其中一組具有耐藥性。Pneumococcusis是導致肺炎、腦膜炎和敗血症的主要元兇之一,世界衛生組織估計每年有110萬5歲以下的兒童死於肺炎。

通過對36年來收集的細菌菌株進行DNA測序,Mostowy博士和他的同事們能夠為這兩個譜系的細菌重建進化樹,從而反映新DNA何時產生以及細菌最終的進化方向。雖然重組過程一直被認為是統一的,但模型卻表現出了兩種不同的類型,我們稱之為微觀和宏觀。

在「微觀的重組」過程中。細菌會定期合併少量的DNA,讓基因組產生差異。儘管這個過程發剩的頻率較低,但它卻涉及到讓細菌發生標誌性變化的大量DNA。科學家們認為,這是細菌通過改變外部結構來躲避疫苗和對抗藥物治療的第二步。

科學家們還發現,重組現象在抗性更強的細菌中出現的更頻繁。在測序數據中可以很明顯的看出這兩株細菌進行了微觀與宏觀上的重組。

「對我們的研究來說,這是很大的進步。我們可以瞭解重組現象如何使細菌躲避疫苗和產生對抗生素的抗性。」Mostowy博士說。「現階段我們的確有預防和治療肺炎球菌病的有效手段,但從長遠來看還不知道細菌會發生怎樣的變化。」

Nick Croucher博士說,這項工作表明肺炎雙球菌可以快速接受重要的潛在臨床變化。幸運的是,全基因組測序技術可以發現這種變化,並可以在未來的時間內對這些突變體進行監控。

Christophe Fraser教授發表了自己的觀點,作為公共衛生的重要部分,細菌的重組是生物界的奇蹟,從死亡細菌中吸取DNA來達到進化的目的以及與其他細菌之間的關係都顯得尤為神秘。疫苗和抗生素被發明之前,細菌就已經進行著這種行為,我們對其原因的探尋卻沒有令人信服的解釋。運用基因組學來觀察這一過程,讓我們看到這種過程的兩種模式,我們希望針對這些新數據進行不同進化模式的測定。

研究人員正在觀察他們確定的兩種重組模式是否只存在於肺炎球菌,或者在其他細菌中也出現了這種現象。[fblike]

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已有(9)人回文

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Jack0913398655 發表於 2014-5-3 13:32
看到這個就想到科幻小說或是異能小說裡那種融合動物基因變成超能者和異能人士的橋段,搞不好真的有一天就被科學家研究出來了.....
s15286s 發表於 2014-5-3 14:00
原來細菌也會啪啪啪.XD
年代風華 發表於 2014-5-3 14:47
人類的角度有性行為才算啪啪啪吧
細菌只是為了強大和繁殖才吞噬稱不上會啪啪啪
small_round 發表於 2014-5-3 16:33

還以為會有顯微圖....
onetwonine 發表於 2014-5-3 19:07
哇!!!!原來他們是這樣繁殖阿

從高中就對這很好其呢
masterwu04 發表於 2014-5-3 19:40
"但它們可以通過插入的方式將自己的遺傳物質與死去細菌的DNA進行混合。"

就人類的道德觀來看待,

這似乎是一種叫做"姦屍"的行徑啊!

ps:Sor,我偏題了。
disappear8520 發表於 2014-5-3 19:53
原來細菌是這樣子來生長進化的
nwo123789 發表於 2014-5-4 03:07
不管怎麼說 都離不開插入  這是必要的過程 :emo_036:
resvertrol 發表於 2014-5-4 11:43
最早做過"活細菌與死細菌交換DNA作重組"的實驗是這個

1928年的格里菲斯實驗
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6 ... F%E5%AF%A6%E9%A9%97

再參照有性生殖的定義
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%89%E6%80%A7%E7%94%9F%E6%AE%96

因此這種活菌拿走死菌DNA改變自己功能特性的情況根本不算是"交配"
頂多算是科學怪人(肉體拼湊)等級的


另外有不少科幻作品中敘述了將OO生物的XX基因轉殖到人身上產生XX功能與結果
變成X-MAN啥碗糕的

其實絕大部分是無法產生功能的
因為生物的基因組中有那一類生物特有的基因組合與比例
生物的細胞與酵素會針對"不是自己的基因"進行排除的動作
現在的基因工程將基因轉到不同生物細胞裡面其實會經過修改,用以嘗試,欺騙,引導等方式進行
(牽涉到GC比例,特定核酸甲基化,同源序列轉殖等)

等到這些基因真的發生作用了,基因所產生出來的蛋白質又再一次遇到細胞辨識自我功能的挑戰
生物的細胞與酵素又會針對"不是自己的蛋白質"進行排除的動作

如果僥倖這外來蛋白質沒被清除,又要面對細胞內部對蛋白質的修飾
也就是幫蛋白質穿衣服,如果完成這個步驟,至少這個蛋白質不會"馬上"被分解清除
穿了衣服之後有沒有可能產生作用的位置被遮掉? 蛋白質形狀會不會改變?

如果這些都沒問題,還要面對第四個挑戰:有沒有環境給他發揮功能
如果這個蛋白質像是鐵匠,把它丟到沒有鐵材,沒有融爐,沒有打鐵工具的地方,他當然沒有作用
一旦他沒有發揮作用,那蛋白質經過一段時間之後他自然又會分解掉
度過他一事無成的一生(大概從30秒到12個小時不等)


還覺得基因工程很簡單嗎?
基因工程基本上就是TRY AND ERROR的工作

不過即便有這麼多的限制
研究人員還是有辦法轉殖一些基因
不過改造肉體變成變種人啥的目前還不用太擔心(太過複雜)
目前最要擔心的是基改作物致敏性的問題

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