普通细菌如果“得到”适当的基因，就能变成强有力的“杀手”，但细菌是怎样获取这些基因、又是在何时获取这些基因的，人们了解的还不是很多。在一项新研究中，研究人员表明特殊病毒是导致致命性新菌株出现的罪魁祸首。这些病毒，被称为噬菌体，能够特异性感染细菌，捕获细菌基因，并把捕获的基因从一个微生物转移到另一个微生物中。通过在宿主中进行基因转移，噬菌体能够制造一种具有潜在致命性的新菌株。该项发现将发表在本周在线版《美国国家科学院院报》上，着重阐述细菌进化主要机制，并对几种疫苗和预防或治疗重度感染的潜在药物靶标予以识别。 链球菌A菌群（GAS）是一种普通细菌，能够导致多种不同疾病的产生，包括链球菌性扁桃体炎、伤口感染、中毒性休克、“食肉性”疾病、猩红热、风湿热和肾脏疾病。变态反应及感染性疾病国家研究所（NIAID）的哲学及医学博士James Musser，正在设法对为什么GAS菌株能够导致严重感染而其他菌株却只能导致较轻微感染予以理解。为达到该目的，James Musser和他的合作者已经转向了对GAS基因组的研究。通过对患有不同GAS感染者分离菌株的全部遗传图进行比较，研究人员希望能够发现和个体所患疾病相关的特异性基因。“我们正在设法度过基因组研究的技术关而开始用我们从基因序列中所学到的知识来开发一种新方法，预防及治疗感染性疾病，并对新的致命性菌株是怎样出现的予以理解，”Dr. Musser说。Dr. Musser是美国蒙大拿州汉密尔顿NIAID Rocky Mountain实验室人类细菌发病机制实验室主任。在他们最近的研究中，Dr. Musser、哲学博士Stephen Beres和他们的同事们对从一位表现病毒性休克症状的患者分离的通常称作M3的GAS菌株的遗传学完整图谱进行了确定。M3菌株，众所周知，能够导致极具侵袭性的感染性疾病的发生，最终使疾病发展到极重度，以至死亡。M3菌株中含有1900多万个化学碱基对，能够详细拼出细菌遗传学结构。在这些碱基中大约有1700万个碱基与其他致命性较低的GAS菌株共有，只有10%的基因组为M3所特有。当研究人员仔细观察这些特定部位时，他们发现了能够说明问题的遗传标志，该标志表明噬菌体已经引入了大量M3基因。“我们所发现的是细菌病毒已经‘进口’了起决定性作用的新毒素基因，用这些基因他们能够创造新的毒性更强的菌株，” Dr. Musser说。在这些独特基因中，研究人员对几种可能对M3 GAS细菌的高度感染特性发挥重要作用的编码细菌毒素和酶的几种基因进行了识别。令人感到惊讶的是，其中一种毒素的基因与在蛇的浓毒液中发现的酶基因相似。这些分子可能能够证明将成为新药物、诊断学或疫苗的有用靶标。该研究还为Dr. Musser认为是研究忽略“地带”打开了大门。“科学家们认识噬菌体已经有相当长时间了，”他解释说。“但还没有对噬菌体能够直接导致感染性疾病进行广泛研究。既然已经表明噬菌体对细菌的进化起着非常重要的作用，那么就有更多需要我们去了解东西。”