在病毒威脅下吃碳水化合物的細菌：科學家們發現了攻擊我們腸道細菌的新病毒群
科學家們描述了以前未知的腸道反應。
嚴格來說，人類無法消化復雜的碳水化合物——這是我們大腸中細菌的工作。加州大學河濱分校的科學家剛剛發現了一組攻擊這些細菌的新病毒。
發表在《細胞報告》上的一篇論文描述了這些病毒以及它們逃避細菌宿主反擊的方式。
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擬桿菌可以占人類大腸中所有細菌的 60%，它們是人們獲取能量的重要途徑。沒有它們，我們將很難消化面包、豆類、蔬菜或其他喜歡的食物。鑒于它們的重要性，令人驚訝的是，科學家們對捕食擬桿菌的病毒知之甚少。
“這在很大程度上是未開發的領域，”領導這項研究的微生物學和植物病理學助理教授、微生物學家帕特里克·德格南 (Patrick Degnan) 說。
為了找到一種攻擊擬桿菌屬的病毒，Degnan 和他的團隊分析了一組細菌基因組，病毒可以在其中隱藏數代，直到某些東西觸發它們復制、攻擊并離開宿主。這種病毒生活方式并非沒有風險，因為隨著時間的推移，可能會發生阻止病毒逃離宿主的突變。
在分析普通擬桿菌的基因組時， Degnan 的團隊發現了屬于他們命名為 BV01 的病毒的DNA 。然而，確定病毒是否能夠逃脫或重新感染其宿主，被證明具有挑戰性。
重建的噬菌體顯微鏡圖像，這是一種攻擊細菌的病毒。來源：普渡大學和 Seyet LLC
“我們嘗試了我們能想到的每一個技巧。在我們使用無菌小鼠模型之前，實驗室中沒有任何效果，”德格南說。“然后，病毒跳躍了。”
這是可能的，因為 Degnan 與 UCR 的同事、合著者和微生物學家 Ansel Hsiao 合作。
這一結果表明哺乳動物腸道中的條件是 BV01 活性的觸發因素。這一發現強調了體外和體內實驗對于了解微生物生物學的重要性。
為了尋找有關這種細菌病毒可能對人類產生的間接影響的更多信息，Degnan 的團隊確定，當 BV01 感染宿主細胞時，它會破壞該細胞的正常行為方式。
做鈦合金超細晶力學性能研究。通過磁控濺射得到鈦合金，晶粒尺寸在30-100nm.然后真空熱壓得到塊體鈦合金材料（具體晶粒大小現在未知，還未開始做實驗。估計在幾個微米左右。）幾個微米左右的晶粒還算不算超細晶？現在不清楚超細晶晶粒尺寸具體在哪個范圍？
“超過 100 個基因改變了它們在感染后的表達方式，”德格南說。
在研究人員看來，兩個被改變的基因都負責使膽汁酸失活，膽汁酸對微生物有毒。作者推測，雖然這可能會改變細菌對膽汁酸的敏感性，但也可能會影響細菌被其他病毒感染的能力。
“這種病毒可以進入并改變人類腸道中這些細菌的新陳代謝，這對我們自身的新陳代謝至關重要，”德格南說。
盡管 BV01 感染的全部程度尚不清楚，但科學家們認為，改變腸道細菌豐度和活性的病毒有助于人類健康和疾病。未來研究的一個領域將涉及飲食對 BV01 和類似病毒的影響，因為某些食物會導致我們的身體釋放更多的膽汁。
Degnan 還指出，BV01 只是他的團隊發現的以類似方式起作用的一組病毒之一。該組織名為Salyersviridae，以著名微生物學家 Abigail Salyers 的名字命名，他對腸道細菌的研究推動了抗生素耐藥性的科學發展。
德格南說：“它一直就在眼前，但直到現在還沒有人描述過這一組重要的病毒，這些病毒會影響我們腸道內的物質。”