科学家在地球最深的海沟发现新病毒

科学家在地球最深的海沟发现新病毒"马里亚纳海沟是地球上最深的地方，在太平洋海底的最低点下降了近11000米（36000英尺）。即使在这个深不见底、寒气逼人的深渊中，生命依然存在。"青岛中国海洋大学的海洋病毒学家王敏博士说："只要有生命的地方，就一定有调节器在工作。"在这里指的就是病毒。在最近发表于《微生物学频谱》（MicrobiologySpectrum）杂志上的一项研究中，王敏和一组国际研究人员报告说，他们从8900米（29200英尺）深的沉积物中分离出了一种新病毒。这种病毒是一种噬菌体，即在细菌体内感染和复制的病毒，而噬菌体被认为是地球上最丰富的生命形式。"据我们所知，这是全球海洋中已知分离最深的噬菌体，"王说。新发现的噬菌体能感染嗜盐单胞菌门中的细菌，这些细菌通常出现在深海沉积物和热液喷口中，热液喷口是海底喷泉状开口，释放出加热的水流。王说，研究小组对病毒遗传物质的分析表明，深海中存在一个以前未知的病毒家族，并对深海噬菌体的多样性、进化和基因组特征以及噬菌体-宿主相互作用有了新的认识。在之前的工作中，研究人员利用元基因组分析研究了感染海洋螺旋纲（Oceanospirallales）细菌的病毒，其中包括嗜盐单胞菌。在这项新研究中，王的研究小组从青岛中国海洋大学海洋病毒学家张玉忠博士领导的研究小组收集和分离的细菌菌株中寻找病毒。张的研究探索极端环境中的微生物生命，包括极地和马里亚纳海沟。这种新病毒被鉴定为vB_HmeY_H4907，对它的基因组分析表明，这种病毒广泛分布于海洋中，其结构与其宿主相似。这项研究指出了新的问题和研究领域，重点是病毒在恶劣、隐蔽环境中的生存策略--以及它们如何与宿主共同进化。新病毒具有溶解性，这意味着它能侵入宿主体内并进行复制，但通常不会杀死细菌细胞。随着细胞的分裂，病毒的遗传物质也被复制和传递。王说，在今后的研究中，研究小组计划调查驱动深海病毒与其宿主之间相互作用的分子机制。他们还在极端环境中寻找其他新病毒，"这将有助于拓宽我们对病毒球的理解，"王说。"极端环境为发现新型病毒提供了最佳前景"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385919.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385919.htm

杀死细菌的病毒：哺乳动物生长的奇特“营养包”

杀死细菌的病毒：哺乳动物生长的奇特“营养包”一项新的研究表明，哺乳动物细胞可能利用噬菌体促进细胞生长和存活，这为噬菌体疗法和人类健康研究提供了新的视角。噬菌体颗粒与哺乳动物细胞相互作用。图片来源：T2Q和巴尔实验室（CC-BY4.0）噬菌体与细菌之间的相互作用众所周知，而细菌与其哺乳动物宿主之间的相互作用可导致一系列共生现象。然而，噬菌体对哺乳动物细胞和免疫过程的影响还不甚了解。研究人员正在使用经过噬菌体处理的人类组织培养细胞，以促进其生长和增殖。图片来源：巴尔实验室（CC-BY4.0）为了研究哺乳动物细胞的免疫反应如何与噬菌体相互作用以及如何通过与噬菌体的相互作用进行调节，研究人员在体外对哺乳动物细胞应用了经过充分研究的噬菌体T4，并使用荧光素酶报告器和抗体微阵列检测分析了细胞反应。不含噬菌体的上清液作为对比对照。研究人员发现，T4噬菌体不会激活DNA介导的炎症通路，但会引发一系列促进细胞生长和存活的信号通路事件。今后还需要进行研究，以确定细胞为何将噬菌体微粒作为资源，以及它们是否通过适应性进化，从这种内化中获益。作者说："这项初步研究为了解噬菌体对哺乳动物系统的影响提供了新的见解，对免疫学、噬菌体疗法、微生物组和人类健康领域具有更广泛的潜在影响。这项工作为了解噬菌体对哺乳动物宿主可能产生的额外益处提供了新的视角。鉴于越来越多地使用噬菌体疗法来治疗耐抗生素感染，这一点尤为重要。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1394585.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1394585.htm

猎杀细菌的病毒：噬菌体有助于诊断和治疗尿道炎

猎杀细菌的病毒：噬菌体有助于诊断和治疗尿道炎噬菌体（或简称噬菌体）是一种捕食细菌的病毒。大约一个世纪前，噬菌体作为一种很有前景的抗感染方法出现，但青霉素发明后，对于这种微生物的研究工作就一落千丈。然而，随着细菌对抗生素的抗药性越来越强，噬菌体疗法又重新引起了科学家们的兴趣。现在，苏黎世联邦理工学院和巴尔格里斯特大学医院的研究人员利用噬菌体诊断和治疗膀胱炎和尿路感染（UTI）。导致这些感染的细菌主要有三种：大肠埃希菌、克雷伯氏菌和肠球菌。相反，医生通常会在不知道抗生素是否对病人的菌株有效的情况下开具抗生素处方。在这项新研究中，研究人员开发出了一种更快的方法来找出问题细菌。首先，研究小组对针对这三种细菌的噬菌体进行了基因改造，使它们能让猎物发出光信号。然后，将这些噬菌体置于病人的尿液样本中，在不到四小时的时间内就能找出问题细菌，让医生开出治疗该细菌的最佳抗生素处方。这将改善病人的治疗效果，并降低抗生素耐药性的风险。在另一项研究中，研究小组提高了噬菌体杀死细菌的能力。他们对噬菌体进行了基因工程改造，使其在感染目标后，不仅能产生更多的噬菌体，还能产生称为细菌素的蛋白质。这些蛋白质能有效杀死细菌，尤其是那些对噬菌体产生抗药性的细菌。研究小组说，这些研究共同表明，噬菌体可以帮助缓解超级细菌的增多，提供更有针对性的新治疗方案。抗生素的选择性不强，好细菌和坏细菌都会被消灭。但噬菌体更像狙击手，只攻击特定的细菌。虽然噬菌体疗法在人类中广泛应用还有很长的路要走，但研究小组计划很快在临床试验中对患者进行新疗法的测试。这两项研究发表在《自然通讯》（NatureCommunications）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372771.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372771.htm

日本科学家在鱼缸里发现微藻新品种

日本科学家在鱼缸里发现微藻新品种如果你曾经遇到过海藻，在溪流中的植被中航行，或者清理过浑浊的绿色水族箱，你就会对藻类感到熟悉。这些多样化的水生生物，有不同的形状、颜色和大小，依靠水、光和营养物质生长。微藻，一种超小的、肉眼看不见的藻类，在地球的生态系统中发挥着关键作用，因为它们是所有水生食物链的基础。它们因其捕获二氧化碳的能力、作为生物燃料、作为蛋白质的替代来源等而引起研究人员和企业的特别关注。有数以万计的微藻类型，它们继续在意想不到的地方茁壮成长。Medakamohakoo的显微荧光图像显示了该藻类细胞中的叶绿体（红色）、细胞核（绿色）和细胞质（蓝色）。白色刻度条表示500纳米（0.0005毫米）。资料来源：2023年黑岩恒吉（TsuneyoshiKuroiwa）。"我们非常惊讶于在一个普通的家庭水族箱中就发现了一种新的微藻物种，"来自前沿科学研究生院的SachihiroMatsunaga教授说。"从水中提取藻类并逐一进行培养。藻类的DNA被荧光染色并进行显微镜观察，以找到每个细胞中DNA含量最少的那个。然后我们对该藻类的DNA进行测序，并与其他藻类的DNA进行比较。结果与以前报道的任何藻类的DNA都不匹配，表明这是一个新物种，我们将其命名为Medakamohakoo（M.hakoo）。"微藻由相对较少的基因组成，这种不复杂的形式使它们对试图确定不同基因发挥什么作用以及如何使用这些基因的研究人员很有用。在数以万计的已知微藻中，许多仍未被描述。由于这项最新的研究，我们现在知道，这不仅是一个新的物种，而且它还具有所有淡水藻类中最小的已知基因组，以及其他有用的品质。"M.hakoo只包含一个线粒体（用于产生能量）和一个叶绿体（包含叶绿素并通过光合作用创造食物），而正常植物细胞包含多个线粒体和叶绿体。这表明它是一种细胞结构极其简单的绿藻，"松永解释说。"从我们的研究中，我们还推测它有一个前所未有的DNA结构和一个新的基因调节系统。它的细胞周期也与昼夜周期强烈同步，这是有效、稳定的生物生产的关键。由于这些固有的品质和极小的体积，M.hakoo可以有效地以高细胞密度进行培养，使其有可能以低成本大规模生产高功能食品、化妆品和生物燃料等物质。"研究人员计划继续探索M.hakoo的潜在应用，无论是在实验室还是在更广泛的世界。"水生绿藻是今天陆地植物的起源生物。Matsunaga说："由于这项研究，我们可以更好地了解一个生物体在不同环境中进化和茁壮成长所需的最低数量的基因，我们将继续对此进行研究。在未来，我希望找到合作的方式，并从M.hakoo的大规模栽培中创造出有用的物质"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1347589.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1347589.htm

巴西科学家在海洋海绵中发现了几种能杀死耐抗生素细菌的化合物

巴西科学家在海洋海绵中发现了几种能杀死耐抗生素细菌的化合物位于巴西苏卡洛斯的苏保罗大学(USP)的研究人员在费尔南多-德诺罗尼亚岛发现的一种海洋海绵中发现了多种生物活性物质，该岛位于巴西东北部海岸约400公里处。其中一些物质能够杀死对当前抗生素有抗药性的细菌并为创造新的药物打开了大门。该研究由FAPSEP资助，其研究结果发表在《JournalofNaturalProducts》上。“这种海洋海绵以前曾被巴西以外的团体研究过，主要是在20世纪90年代。我们使用下一代技术来分析其次级代谢的物质、寻找新的分子并测试其生物活性。我们能够描述一些新的化合物。检测到的主要潜力是针对抗药性细菌，”VítorFreire说道。世界卫生组织(WHO)认为抗生素耐药性是一个严重的全球公共卫生问题。由英国政府委托并在2016年发布的一份分析报告预测，在2050年，每年将有1000万起跟抗药性细菌感染有关的死亡事件。因此，开发新的、强大的抗生素是至关重要的。Agelasdispar是加勒比海和巴西海岸部分地区的特有物种，是该研究分析的海洋海绵面向。海洋海绵终其一生都附着在珊瑚礁或海底，是地球上最古老的一些动物。在数百万年的进化过程中，它们已经进化出一种复杂的新陈代谢并产生了与其他无脊椎动物竞争和防御危险细菌所需的物质。该研究中发现的最具治疗潜力的物质是三种不同类型的ageliferin，以海洋海绵属Agelas命名。IQSC-USP的教授和该研究的主要调查者RobertoBerlinck说道：“另一个重要因素是海绵储存共生微生物的能力，这也有助于它们自我防御。当我们分析在海绵中发现的化合物时，我们并不总是知道哪些是它们产生的，哪些来自共生体。”该研究作为Berlinck领导的两个项目的一部分进行并由FAPESP支持。涉及细菌的试验在圣保罗州流行病学监测参考实验室AdolphoLutz研究所(IAL)进行并由同样得到FAPESP支持的研究员AndréGustavoTempone领导。肿瘤和细菌有13种化合物在被称为OVCAR3的卵巢癌细胞系上进行了测试，但没有发现其具有生物活性。其他研究小组对肺癌、结肠癌和乳腺癌的ageliferin进行了测试，结果没有发现抗肿瘤作用，其中一个对淋巴瘤细胞没有影响。然而三种ageliferin消除了耐药菌大肠杆菌和粪肠球菌，这些细菌极为常见，在各种环境和人体中都有；另还有金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌，这些细菌被世卫组织列为新型抗生素的优先目标，是造成大多数医院感染的细菌之一。研究人员想知道使用这些ageliferin是否会导致肠道内红细胞的破坏（溶血），这是一种潜在的致命副作用，经常出现在需要抗生素的化疗病人身上。在小鼠细胞中，这些化合物并没有造成这种损害，这表明药物开发的潜力很有前景。下一步是用同样的方法来分析其他海洋海绵动物。目前在美国国家癌症研究所做博士后研究的Freire说道：“找出这些物质是如何产生的是极其重要的，因为它们被几类海绵分布，这可能有助于在未来治疗疾病。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1306853.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1306853.htm

科学家发现细菌昼夜节律钟的复杂性

科学家发现细菌昼夜节律钟的复杂性枯草芽孢杆菌生物发光的图像资料来源：EllaBaker-JackDorling约翰-英纳斯中心慕尼黑路德维希-马克西米利安大学（LudwigMaximillianUniversityMunich，LMUMunich）、约翰-英纳斯中心（TheJohnInnesCentre）、丹麦科技大学（TheTechnicalUniversityofDenmark）和莱顿大学（LeidenUniversity）的国际合作团队通过探测广泛存在于土壤中的枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）的基因表达作为时钟活动的证据，取得了这一发现。主要作者FrancescaSartor博士（慕尼黑大学）报告说："这种微生物的昼夜节律钟无处不在：我们看到它调控着多个基因和一系列不同的行为"。约翰-英纳斯中心的安东尼-多德（AntonyDodd）教授补充说："令人吃惊的是，一个基因组如此小的单细胞生物，其昼夜节律钟的某些特性却能唤起更复杂生物的时钟。"该合作团队之前的工作已经证明，在这种细菌的实验室衍生菌株中存在昼夜节律钟。这是首次在枯草杆菌中观察到昼夜节律钟。研究人员利用一种技术，插入一种叫做荧光素酶的酶，当基因表达时，这种酶就会发光。这种生物发光引导研究小组监测细菌时钟的变化情况。这篇论文的资深作者、慕尼黑大学的玛莎-梅罗（MarthaMerrow）教授说："这项研究表明，昼夜节律钟广泛存在于枯草芽孢杆菌中。我们或许可以利用时钟知识来改善健康状况，提高食品生产或生物技术的可持续性。"这项新研究是向前迈出的重要一步，原因是多方面的。它揭示了这些时钟存在于从自然环境中收集的菌株中，因此可能在这种细菌中广泛存在。此外，枯草杆菌在恒定黑暗和恒定光照条件下都能持续显示昼夜节律，研究人员揭示了许多其他生物的昼夜节律钟中存在的细微反应。在昼夜节律生物学领域，这些反应被称为"后效"和"阿肖夫法则"。综合来看，这表明细菌能像更复杂的生物一样，随着光照和温度条件的变化，使其生理和新陈代谢与一天中的不同时间同步。这一发现为生物技术、人类健康和植物科学提供了机遇。了解细菌昼夜节律钟的特性可能有助于我们对微生物学的工业应用；它可能使我们对微生物组是如何形成的有一个新的认识，并可能表明抗生素在一天中的某些时间对病原菌的破坏作用有多大。这些知识还可以帮助我们保护农作物。枯草芽孢杆菌是一种有益的土壤细菌，农民用它来帮助养分交换、植物生长和抵御病原微生物。研究小组正在开发枯草芽孢杆菌，作为研究细菌昼夜节律钟的模式生物。下一步的工作之一是找出构成时钟机制的基因。研究小组还对枯草芽孢杆菌昼夜节律钟如何依赖多细胞组织实现其全部功能感到好奇。昼夜节律钟是一种内部振荡器，能使生物的生理和新陈代谢适应24小时的环境变化，如光照、温度或捕食者行为的变化，从而为生物提供选择性优势。当我们进入不同的时区时，它们就会产生令人不安的时差效应。莱顿大学和丹麦技术大学的ÁkosT.Kovács教授说："法国生物学家雅克-莫诺曾说过一句名言：'大肠杆菌的真实情况就是大象的真实情况'。'当时，他指的是分子生物学的普遍规则--DNA和蛋白质。同样，枯草杆菌--一种只有四千个基因的细菌--体内的昼夜节律钟竟然有一个复杂的昼夜节律系统，让人联想到苍蝇、哺乳动物和植物等复杂生物体的昼夜节律钟。'...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375709.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375709.htm