研究发现生物膜形成过程中的新基因

2005年11月17日 （生物通） 4 细菌生物膜（BF）,国内也有学者译为生物被膜，是指附着于有生命或无生命物体表面被细菌胞外大分子包裹的有组织的细菌群体。BF中水份含量可高达97%。除了水和细菌外，BF还可含有细菌分泌的大分子多聚物、吸附的营养物质和代谢产物及细菌裂解产物等。

最近，生物学家Alejandro Toledo Arana确定出了两个在金黄葡萄球菌的生物膜形成过程中充当调节因子的新基因。金黄葡萄球菌（Staphylococcus aureus）是一种常与医疗移植后的感染有关的细菌。

这项研究从Bap蛋白开始。Bap是Biofilm associated protein的缩写，即代表一种与一些种类的细菌中的其他未知功能的蛋白质表面（如粪肠球菌的Esp、恶臭假单胞菌的mus20和伤寒杆菌的sty2875）相似的结构实体。

考虑到Bap和Esp之间的结构相似性，研究人员决定分析esp基因的存在和粪肠球菌产生生物膜之间的可能关系。分析结果表明esp基因的存在与这些生物膜的形成有关。研究人员接着将研究的范围加以扩大：分析一种造成耳炎的金黄葡萄球菌。

为了确定出与这种菌株的生物膜形成有关的基因，研究人员使用了两种不同的策略。在确定出使生物膜无法形成的突变后，研究人员得以确定出这个过程的关键基因和正向调节因子。这些结果表明存在一种叫做Pnp（Polynucleotide phosphorylase）的正向调节因子，它调节与这种细菌的生物膜形成有关的关键细胞外聚多糖（exopolysaccharide）的积累。

第二种策略是通过控制媒介来研究环境信号如何影响生物膜形成过程。出人意料的是，大多数临床上的金黄葡萄球菌株不能在这种合成媒介中形成生物膜——这意味着这个过程可能在这种介质中被抑制了。