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港科大破解大肠杆菌致癌机制 促大肠癌预防及药物研发

发布时间:2019-10-16 10:27:38  来源:网络
核心提示:中新网9月18日电据香港文汇报报道,日前,香港科技大学的学者通过合成生物学方法成功复制了大量有毒化合物大肠菌群-645,揭示了DNA双螺旋结...

中新网9月18日电据香港文汇报报道,日前,香港科技大学的学者通过合成生物学方法成功复制了大量有毒化合物大肠菌群-645,揭示了DNA双螺旋结构损伤的机理,该化合物被确认为致癌机理之一,为促进大肠癌的预防和相关药物的研制提供了新的依据。

合成生物学是世界上领先的技术之一。利用相关技术,包括基因,生物材料可以像积木一样重新组装和排列,每个细胞就像工厂一样,能够产生所需的化合物,如稀缺的药物、能源等,具有广泛的用途和无限的潜力。然而,这项技术的应用不仅在这里,而且还可以复制大量的毒素来帮助人类对付癌症的罪魁祸首。

面对死亡率极高的结直肠癌,港科大海洋科学系主任兼教授钱培元问:肠道中的大肠杆菌是天使还是魔鬼?有不同种类的大肠杆菌,其中一些能帮助人类消化食物和调节免疫系统,而一些大肠杆菌产生的大肠菌群是破坏真核细胞DNA双螺旋结构的罪魁祸首,从而导致细胞死亡,增加患结直肠癌的风险。

由于大肠菌群浓度低、不稳定状态和生物合成反应途径过于复杂,难以进行复制。为了进一步研究毒素破坏DNA的过程,需要复制大量的毒素,因此该小组利用合成生物学方法将含有毒素的基因聚类到大肠杆菌细胞中,形成大量的毒素。钱培元形容这一过程是将基因推入不同的工厂,挑选出生产效率最高的大肠杆菌来培养毒素。

他指出,经过反复核实后,现在已经确定,大肠菌群645将直接破坏DNA双螺旋结构,增加患结直肠癌的风险,因为它具有极大的致命性,甚至对人类产生未知的影响。

这项研究持续了三到四年,由香港科技大学、加州大学伯克利分校和加州大学圣迭戈分校的斯克里普斯海洋学研究所进行,发表在权威的国际期刊自然-化学上。未来,该团队将使用同样的原理来研究限制大肠菌群产生的酶-645,希望通过广泛的培养来抑制或逆转毒素对人体的影响。该小组还对与医疗机构合作开发coliform-645抑制剂以防止结直肠癌感兴趣。