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腸道細菌掌握了創(chuàng)造通用血液的關鍵
一月份，狂風驟雨在美國東海岸引發(fā)緊急醫(yī)療事故，促使紅十字會發(fā)出緊急呼吁獻血。該國的血液供應特別需要可在緊急情況下普遍使用的O型血液�，F(xiàn)在，科學家們說，他們已經(jīng)從人的腸道中鑒定出了可以將A型和B型血液轉(zhuǎn)化為O型酶，其效率是以前研究的酶的30倍。
研究人員今天將在美國化學學會(ACS)第256屆全國會議暨博覽會上展示其研究結果。全球的科學學會ACS將于星期四在這里舉行會議。它以關于廣泛的科學主題的10,000多個演講為特色。
“我們對允許我們從紅細胞中去除A或B抗原的酶特別感興趣，” Stephen Withers博士說。“如果您能夠去除那些只是單糖的抗原，那么您就可以將A或B轉(zhuǎn)換為O血。”他說，科學家們一直在一段時間內(nèi)一直致力于將捐贈的血液調(diào)整為普通類型的想法，但是他們尚未找到既安全又經(jīng)濟的高效，選擇性酶。
為了更快地評估潛在的酶候選物，威瑟斯與他所在機構不列顛哥倫比亞大學(UBC)的同事合作，后者使用宏基因組學研究生態(tài)學。威瑟斯解釋說：“借助宏基因組學，您可以從環(huán)境中提取所有生物，并提取所有這些生物混合在一起的總DNA。”鑄造如此寬的網(wǎng)使得Withers的團隊無需單獨培養(yǎng)即可對數(shù)百萬種微生物的基因進行采樣。然后，研究人員使用大腸桿菌選擇含有DNA的基因，該基因編碼可裂解糖殘基的酶。因此，威瑟斯沒有使用宏基因組學作為了解微生物生態(tài)學的手段，而是利用它來發(fā)現(xiàn)新的生物催化劑。
威瑟斯的研究小組考慮從蚊子和水中提取DNA，這是一種降解血液的生物，但*終在人類腸道微生物組中找到了成功的候選酶。稱為粘蛋白的糖基化蛋白排列在腸壁上，提供糖作為腸細菌的附著點，同時由于它們有助于消化而將它們喂養(yǎng)。一些粘蛋白糖的結構與A型和B型血液上的抗原相似。研究人員研究了細菌用來從粘蛋白中去除糖的酶，發(fā)現(xiàn)了一個新的酶家族，其去除紅細胞抗原的效率是以前報道的候選酶的30倍。
威瑟斯現(xiàn)在正在與UBC血液研究中心的同事合作，以驗證這些酶并對其進行更大范圍的測試，以進行潛在的臨床測試。此外，他計劃進行定向進化，這是一種蛋白質(zhì)工程技術，可模擬自然進化，目的是創(chuàng)建*有效的除糖酶。
