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洞穴细菌或成新抗生素来源,你终于懂了古老微生物的奥秘

你是不是也好奇过,古人类的口腔里到底藏着什么秘密?最近,一项研究揭示了一个令人惊讶的事实:在尼安德特人牙齿上的牙结石中发现了一些奇特的细菌,这些细菌可能为开发新型抗生素提供重要线索。

每个人都有自己的口腔微生物群落,也就是我们常说的口腔菌群。口腔菌群由数百种不同的微生物组成,它们在我们的口腔内定居,影响着我们的健康。哈佛大学的生物分子考古学家克里斯蒂娜·瓦林纳发明了一种新技术,可以分析古代人类牙齿上已经硬化的牙结石(也叫牙垢)。这种牙结石是人体唯一能在活着的时候就化石化的部分,而且它含有比其他任何骨骼部分都要多的古代DNA。

在这项研究中,瓦林纳和她的团队分析了12个尼安德特人、34个考古时期的人类以及18个现代人的牙结石样本。他们测序了超过100亿个DNA片段,并重新组装了459个细菌基因组,其中约75%与已知的口腔细菌匹配。

研究人员特别关注了一种名为绿硫菌的细菌,这种细菌在七个上更新世时期的个体(大约126,000到11,700年前)的牙结石中被发现。这些未知的绿硫菌种类与已知的C. limicola非常接近,而C. limicola通常存在于与洞穴环境相关的水源中。

这些绿硫菌在近1万年的人类牙结石中几乎消失了。这表明,随着人类生活方式的变化,从居住在洞穴到驯养动物,再到现代社会,口腔菌群也发生了巨大变化。如今,由于频繁刷牙,口腔内的细菌数量被控制在较低水平,但这也意味着我们失去了与某些有益微生物的互动机会。

科学家们还分析了这些绿硫菌的生物合成基因簇(BGC),这些基因簇负责产生特定化合物。通过将这些BGC插入活细菌中,研究人员发现它们能够产生两种新的酶,这些酶可能在光合作用中发挥作用。这一发现为开发新型抗生素提供了可能性。

“细菌是几乎所有抗生素的来源,但近年来我们几乎没有发现新的主要抗生素类别,”瓦林纳说,“这些方法让我们有机会寻找过去可能存在的潜在抗生素生产BGC。”

注:本文内容仅供科普参考,不构成专业医疗建议,如有健康问题请咨询专业医生。

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