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研究:细菌可引发微观世界蝴蝶效应

2019-11-27 环球解密

印度国家生物科学中心(NCBS)近期一份发表在生物期刊eLife上的研究,揭示了微观世界中一种奇妙的“蝴蝶效应”。


蝴蝶效应(Butterfly effect)是指在一个动态系统中,初始条件的微小变化,将能带动整个系统长期且巨大的连锁反应。图为蝴蝶效应的经典示意图。


弗氏志贺氏菌(Shigella flexneri)是一种革兰氏阴性菌, 具有高度感染性,导致痢疾。最近研究人员发现,这种病菌分泌的一种生物酶,只需改变宿主细胞蛋白UBC13中的3个原子的氨基酸成分,将导致重大的连锁反应——阻断人体免疫系统获悉炎症的信号通路,使得细菌在宿主细胞内肆虐繁衍。

研究人员惊叹于此种病菌的攻击手法。宿主细胞的蛋白分子内约有3000个原子,仅对3个原子作出的改变可以说是微乎其微。

可是受到影响后,UBC13蛋白将无法与其伙伴蛋白TRAF6绑定。而 UBC13-TRAF6蛋白组合是宿主细胞向免疫系统发出炎症求救信号的重要机制。

研究人员称,这好比微观世界中的蝴蝶效应——“巴西一只蝴蝶煽动翅膀导致得克萨斯州飓风灾难”。

目前每年约20万人被志贺氏菌感染致死,其中三分之一是婴儿。这种病菌还发展了几种具有抗药性的变异,现在没有任何疫苗或药物可以阻止志贺氏菌疫情。

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