参与细菌竞争的有毒子弹

伦敦帝国理工学院的科学家们发现了一种细菌毒素，它可以让一种传染性的细菌菌株击败竞争对手。

该发现提供了对细菌战背后机制的更好理解，这是设计改进的微生物疾病治疗方法的第一步。

细菌是地球上最丰富的生物之一，它们正在为可用的有限食物资源进行无情的斗争。为了抵御和消灭对手和掠夺者，他们已经发展出多种化学武器。

细菌分泌系统可以装载子弹状毒素，是细菌消灭其竞争对手的一种武器。在今天发表在美国国家科学院院刊上的一项新研究中，帝国研究人员发现了一种由铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)产生的新型子弹样毒素，铜绿假单胞菌是一种导致人类疾病如肺炎和囊性纤维化的细菌以及许多医院获得的感染。

该研究由生命科学系的Alain Filloux教授领导，研究了一组未经研究的细菌基因，该基因编码与铜绿假单胞菌6型分泌系统(T6SS)相关的蛋白质。T6SS是一种分子枪，负责输送多种毒素，杀死或抑制竞争细菌的生长。

特定感染的铜绿假单胞菌样本经常被铜绿假单胞菌的单一菌株所主导，研究人员认为这种新发现的毒素可能有助于解释为什么这种优势是可能的。

Filloux教授说：“关于T6SS在塑造铜绿假单胞菌感染细菌群落组成方面的确切作用还有很多东西需要了解，这最终将使我们能够利用我们对该系统的基本认识来解决与健康有关的问题。 “

在铜绿假单胞菌中研究的T6SS相关基因中，发现一种基因编码具有降解核酸(如DNA)能力的蛋白质。这种蛋白质，研究人员称之为Tse7，就像一颗毒性子弹，可以通过T6SS传递到竞争细胞中。

它非常适合T6SS喷枪的尖端，使其交付非常有效。当Tse7被引入不同的细菌时，它能够降解DNA并最终阻止它们的生长，从而显示其毒性活性。

在微生物世界中，存在大量具有多种功能的不同毒素，从降解DNA的那些，如Tse7，到通过破坏受害者的基本细菌膜导致细胞分解的那些。

然而，每种产生毒素的细菌也需要以某种方式保护自己免受自身武器的破坏。这就是为什么与毒素同时产生一种免疫蛋白 - 抗毒素 - 这使得产生毒素的细菌对自己的武器免疫。目前的研究发现，铜绿假单胞菌具有一种称为Tsi7的Tse7免疫蛋白，当它被引入受害细胞时，可以保护它们免受Tse7毒性。

Tsi7免疫蛋白也被证明对产生它的菌株非常特异;也就是说，发现不同的铜绿假单胞菌菌株具有独特形式的Tsi7，其仅对源自相同菌株的毒素具有保护作用。毒素 - 免疫对的这种菌株特异性可以解释为什么来自囊性纤维化病人的铜绿假单胞菌感染的样品倾向于由单一假单胞菌菌株控制。

帝国博士候选人Panayiota Pissaridou是本研究的两位主要作者之一，他说：“铜绿假单胞菌中有许多毒素，尚未研究过。”Luke Allsopp博士也是这项研究的第一作者，他补充说：“对T6SS及其如何使细菌适应不同环境的进一步研究对于理解控制临床感染的机制非常重要。”

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