科学家首次在细菌中发现朊病毒

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科学家首次在细菌中发现朊病毒

来源:中国科学报 / 作者: / 2017-01-17 ? 0 ? 2 ? 208
朊病毒作为一种病原体，因为能够引发包括疯牛病在内的退行性脑病而广为人知。如今，科学家首次在细菌中发现了这种病毒。

研究人员发现，当被插入酵母和大肠杆菌后，一种蛋白质在肉毒杆菌（能够导致肉毒中毒的一种微生物）中的片段会表现得像一种朊病毒。研究人员在 1 月 13 日出版的美国《科学》杂志上报告了这一研究成果。



朊病毒由许多在结构上以不同方式折叠的蛋白质构成。通过将一种蛋白质的正常形式转化为朊病毒，这种蛋白质的朊病毒版本能够以传染的方式长期存在下去。

科学家最早在上世纪 80 年代发现了朊病毒，它被视作潜藏在一种被称为传染性海绵状脑病的致命脑部背后的病原体。从那时开始，研究人员相继在哺乳动物、昆虫、蠕虫、植物和真菌中发现了错误折叠的蛋白质，并且知道并非所有的朊病毒都会对宿主造成伤害。

然而迄今为止，朊蛋白只在真核生物的细胞中被发现，这类生物包括动物、植物和真菌。

在这项最新研究中，研究人员利用能够在酵母中识别可以形成朊病毒的蛋白质的软件分析了大约 6 万个细菌基因组。他们聚焦于细菌蛋白质 Rho 的一个片段。

在许多细菌中——例如肉毒杆菌和大肠杆菌，Rho 都是基因表达的一种全局性调节因子，这意味着它能够控制许多基因的活性。

研究人员发现，当来自肉毒杆菌的 Rho 的潜在朊病毒形成片段被插入大肠杆菌后，一团错误折叠的蛋白质具有了由朊病毒形成的大多数特征。此外，这种蛋白质片段被插入酵母后，能够取代一种已知可以形成朊病毒的酵母蛋白质的功能。

研究人员同时注意到，尽管普通版本的 Rho 能够在大肠杆菌中抑制基因的活性，但是当蛋白质处于其朊病毒形式时，许多基因是活跃的。

这项研究的共同作者、美国马萨诸塞州波士顿市哈佛医学院细菌遗传学家 Ann Hochschild 认为，这意味着朊病毒可能会让细菌适应特定种类的环境压力。例如，科学家发现，与携带了正常版本 Rho 的细菌相比，被 Rho 的朊病毒版本修改后的大肠杆菌能够更好地适应暴露在乙醇之中。

这些发现表明，朊病毒的存在早于真核生物与细菌在距今约 23 亿年前在进化上分离的时间。“朊病毒在自然界可能比科学家之前认为的更加普遍。”Hochschild 说，“我们相信在细菌中还会发现其他能够形成朊病毒的蛋白质。”

由于朊病毒是可以遗传的，因此这一发现表明这些蛋白质在不需要基因突变的前提下便能够让细菌传递相关特征。马萨诸塞大学阿莫斯特分校细菌生物化学家 Peter Chien 表示，“当细菌需要对环境做出快速反应时，例如处理抗生素”，它就会派上用场。

Chien 表示，研究人员下一步需要确认 Rho 能够像一种朊病毒一样在它的自然宿主中产生作用。但 Chien 强调，这可能会很困难，因为与传统实验室生物体，例如大肠杆菌相比，肉毒杆菌较难在遗传实验中进行处理。

纽约州伊萨卡市康奈尔大学分子生物学家 Jeffrey Roberts 表示，发展在细菌中进行朊病毒实验的能力，将有助于揭示更多关于人类朊病毒的行为，这可能与包括阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等在内的疾病有关。

朊病毒是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。朊病毒与常规病毒一样，具有可滤过性、传染性、致病性、对宿主范围的特异性，但它比已知的最小常规病毒小得多（30～50nm）；电镜下观察不到病毒粒子的结构，且不呈现免疫效应，不诱发干扰素产生，也不受干扰作用。朊病毒对人类最大的威胁是可以导致人类和家畜患中枢神经系统退化性病变，最终不治而亡，因此世界卫生组织将朊病毒病和艾滋病并列为危害人体健康的顽疾。

原文：A bacterial global regulator forms a prion

清风qing

朊病毒对人类最大的威胁是可以导致人类和家畜患中枢神经系统退化性病变，最终不治而亡，因此世界卫生组织将朊病毒病和艾滋病并列为危害人体健康的顽疾。感谢老师分享。

桂花酿

新知识，认真学习。感谢老师分享！

暖雨

朊病毒是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。朊病毒与常规病毒一样，具有可滤过性、传染性、致病性、对宿主范围的特异性，但它比已知的最小常规病毒小得多（30～50nm）；电镜下观察不到病毒粒子的结构，且不呈现免疫效应，不诱发干扰素产生，也不受干扰作用。学习了，感谢老师分享

黄丽

朊病毒是特殊感染病原体，所接触的器械需单独特殊处置，学习了，谢谢老师的分享。

acqrmyy

朊病毒对人类最大的威胁是可以导致人类和家畜患中枢神经系统退化性病变，最终不治而亡，因此世界卫生组织将朊病毒病和艾滋病并列为危害人体健康的顽疾。对这样的感染我们基层是很难发现的，很可怕。

袁丹青_XAa2Z

#在这里快速回复#新知识，认真学习。感谢老师分享！

ynosmile

朊毒体病(prion diseases)是一组由变异朊蛋白引起可传递的神经系统变性疾病。亦称朊病毒病或蛋白粒子病。
[url=]朊病毒 - 五个特征 [/url]
首先，它没有核酸，能使正常的蛋白质由良性转为恶性，由没有感染性转化为感染性；
其次，它没有病毒的形态，是纤维状的东西；
第三，它对所有杀灭病毒的物理化学因素均有抵抗力，现在的消毒方法都无用，只有在136℃高温和两个小时的高压下才能灭活；
第四，病毒潜伏期长，从感染到发病平均28年，一旦出现症状半年到一年100％死亡；
第五，诊断困难，正常的人与动物细胞内都有朊蛋白存在，不明原因作用下它的立体结构发生变化，变成有传染性的蛋白，患者体内不产生免疫反应和抗体，因此无法监测。
[url=]朊病毒 - 传播途径 [/url]
朊病毒的传播途径包括，食用动物肉骨粉饲料、牛骨粉汤；医源性感染，如使用脑垂体生长激素、促性腺激素和硬脑膜移植、角膜移植、输血等。朊病毒特点是耐受蛋白酶的消化和常规消毒作用，由于它不含核酸，用常规的PCR技术还无法检测出来。朊病毒存在变异和跨种族感染，具有大量的潜在感染来源，主要为牛、羊等反刍动物，未知的潜在宿主可能很广，传播的潜在危险性不明，很难预测和推断。朊病毒可感染多个器官，已知的主要为脑髓，但在潜伏期内除中枢神经系统外，各种组织器官均有感染，且感染多途径，除消化道外，神经系统、血液均可感染，预防难度大，人畜一旦发病，6个月至1年全部死亡，100%死亡率。
[url=]朊病毒 - 预防[/url]
一是堵漏洞，严把海关进出口国门，严禁从疯牛病疫区进口动物源性饲料、生物制品和与牛相关制品；
二是查内源，加强对本土羊搔痒病的筛查，监测疯牛病，预防医源感染；
三是强基础，加强对朊病毒发病机理、传染途径、灭活消毒手段的研究。

lyluoxiuhua

朊病毒作为一种病原体，因为能够引发包括疯牛病在内的退行性脑病而广为人知。如今，科学家首次在细菌中发现了这种病毒。由于朊病毒是可以遗传的，因此这一发现表明这些蛋白质在不需要基因突变的前提下便能够让细菌传递相关特征。感谢老师分享！

感控雏鹰

确实对自己之前了解知识有所冲击啊，一直都觉得朊毒体是病毒，而病毒和细菌又是相对独立的种类，原来两者之间也是有那么“亲密”的关系的哦。朊毒体的处理就是非常困难的了，像疯牛病（人感染克雅病？）好像就是朊毒体导致的吧

ZHUOLUZHEN

新知识，认真学习。感谢老师分享！

qinyuxia1213

学习了，使自己重新定位了对朊病毒的认识

徐徐清风

学习了，使自己重新定位了对朊病毒的认识

徐徐清风

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