地球最深海沟发现抗耐药菌活性菌株对人类的影响
中国微生物菌种查询网 / 2017-04-07 07:15:43
近日，中科院深海所从“探索一号”首航取回的马里亚纳海沟样本中发现了部分有效菌株，这将有可能对人类疾病的治愈产生影响。
央视网消息：2016年年8月，中国科学院“探索一号”科考船在马里亚纳海沟挑战者深渊开展了我国第一次综合性万米深渊科考活动，取得多项突破。不仅单次获得大量海底水样、首次获得深渊西部地震剖面图，各深海装备还实现了新的作业高度。
而在科考结束后又经过长达半年的实验，近日中科院深海所从“探索一号”首航取回的马里亚纳海沟样本中发现了部分有效菌株，这将有可能对人类疾病的治愈产生影响。
深海微生物为了适应深海高压、低温、缺氧等极端环境，发展出了一些特殊的代谢途径，其代谢产物中可能包含一些罕见的新颖结构化合物。为了揭开这些新型的抗耐药菌活性化合物的神秘面纱，科学家们进行了一步步的培养实验。
下图就是从深海中采集的海水、沉积物或生物组织匀浆液涂布到培养基上，经过四五天的时间生长出来的微生物菌落。
那么我们可以看到这些这个菌落像大米粒一样，呈现出乳白色、红色和黄色，不规则的分布在这个碗口大小的平板上。
中科院深海所活性物质室助理研究员韩壮：这些长出来的微生物群落会进行一个纯化，纯化得到的微生物会进行培养发酵，我们再从培养发酵液中萃取得到它的发酵产物。这些发酵产物再用不同的活性模型去进行活性测试。比如说我们的抗菌活性模型，我们会用耐药菌去做这个实验，把我们的发酵产物放到这个模型里边，看看它有没有抗耐药菌的活性。
在“探索一号”获得万米海水样本之前，国内对深海尤其是深渊微生物活性物质研究较少，发展缓慢。加上新型深海微生物活性物质的发现与应用长期而艰难，最终仅有少量能被开发成药物上市。目前全世界的科学家们从海洋生物中发现大概有三万多个新的化合物，仅有十几个海洋天然产物及其衍生物被开发成药物。
韩壮：这只是一个初步的实验，其实开发药物的话需要大量的投入，比如说在时间上可能需要十到十五年，在经费上需要大概几亿到几十亿美元，但是到最后临床的时候，有些化合物可能因为毒性等等原因，不会发展成药物，到最后可能会被打回原形，这些投入也就白费了。
截止到目前，研究组已经从两个马里亚纳海沟航次采集的样品中分离得到了700多株细菌纯培养，使用16SrDNA序列比对的方法鉴定了100余株细菌，对其中50多株来源于深海无脊椎动物的细菌的发酵产物进行了抗耐药菌活性测试，发现10余株可以产生抗耐药菌活性成分的细菌菌株。目前，相关的科研工作还在有条不紊进行中。
太神奇：深海暗物质基因竟能揭示深海生态系统
海水里99%的细菌都是无法培养的，这些细菌被称为深海的暗物质，用传统的可培养的方法是无法探索到的。中科院深海所研究人员使用高通量测序仪，将这些深海暗物质种类的基因组有效地分离出来。并利用这些基因组的背景，了解这些微生物的生活方式，以及它在整个地球物质循环上扮演的角色。