生物实验技术

来自欧洲八国和澳大利亚的科研人员组成的研究协会开展了一项BaSysBio研究计划，以空前的广度，前所未有的水平上让科学家们了解了枯草杆菌这种生物体适应不同环境的途径，新研究在细菌中发现了512种新的潜在基因。这将为科学家们操控枯草杆菌使其成为更有效的代谢产物制造者提供重要信息，从而受益社会和自然环境。
枯草杆菌是当前用途最广的一种细菌更多地使社会和环境受益。天然存在于土壤中的枯草杆菌如今作为实验室模式生物得到广泛应用。它还被当做 “细胞工厂”来生成食品工业所需的维生素类，在生物工程方面用于生成洗衣粉中的酶制剂。

本次研究汇集了来自分子生物学、生物信息学和数学各个不同领域的专家，研究了作为互作分子元件组成系统的细胞和用于适应各种不同环境的策略。数十亿年的进化形成了枯草杆菌的性能，该研究提供了关于在原始环境下帮助其维持新城代谢的调控过程的新理解。

研究人员采集和分析了大量实验数据集，与数学模型结合用于捕捉细胞系统的复杂性。他们分析了模拟生物体的自然和实验室环境等超过100种不同环境下的表达基因。一直以来已知的枯草杆菌基因组携带大约4,200个基因，新研究在细菌中发现了512种新的潜在基因。

该计划的共同协调人、法国国家农业研究院的Philippe Noirot博士说：“除了它们的科学创新性，这两项研究还代表了细菌系统生物学的一个潜在蓝图。我们的研究工作将有可能使枯草杆菌称为更有效的酶制造者。在我们的研究中采用的方法和实验结果表明现在设计出特殊的实验揭示出从前难于解析的细胞过程，是完全有可能的。”

纽约大学机构生物学实验室Tony Wilkinson教授说：“这些工作得出了很多惊喜。在一个实例中，我们原本认为一些简单的调整就足以获得适应。然而我们却在这一生物中观察到了近一半基因参与的一系列变化。”

苏黎世联邦理工大学教授Uwe Sauer说：“这项工作代表了一个理论上的进步，关于如何评估和了解细胞适应新环境的机制。这对于基础科学以及生物技术和医学研究方面的应用都是非常必要的。”

荷兰赫罗纳大学医院Jan Maarten van Dijl教授补充说：“这些研究帮助我们了解了在感染过程中，例如正常存在于鼻咽喉中的共生菌例如金黄色葡萄球菌适应并侵袭机体引起疾病，细菌是如何适应不断改变的环境的。这为我们研发出抗击这些入侵细菌的药剂提供了研究基础。”

这些研究发现将使得科学家们能够操控枯草杆菌成为更有效的代谢产物制造者，从工业、制药、化学制造业到农业、食品行业，拥有广泛的工业用途。该研究工作同样对于医学具有重要的意义，它将帮助科学家们了解细菌在感染过程中如何应对不断变化的情况。