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港科大破解大肠杆菌致癌机制 促大肠癌预防及药物研发

作者:admin     发布日期: 2019-09-18     二维码分享

据香港《文汇报》报道,日前,香港科技大学学者透过合成生物学方法,成功大量复制带毒性化合物“大肠杆菌素-645”,并揭示其损害DNA双螺旋结构的机制,确定该化合物是致癌元凶之一,为推动大肠癌预防以至相关药物研发提供新的基础。

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钱培元(右一)率领的研究团队,以合成生物方法破解大肠杆菌素致癌机制。图片来源:香港《文汇报》/詹汉基 摄

合成生物学是世界前沿技术之一,利用相关技术,包括基因在内的生物物质,能够像积木般被重新组装、排列,每个细胞有如一个工厂,能够依照基因排列而制造出所需要的化合物,例如稀缺药品、能源等,用途广泛且有无穷潜力。然而,该技术用途不仅于此,更能够大量复制“毒素”,协助人类破解致癌元凶。

面对死亡率极高的大肠癌,港科大海洋科学系主任及讲座教授钱培元提出疑问,“肠道内的大肠杆菌是天使,还是魔鬼呢?”大肠杆菌有不同种类,部分可以协助人类消化食物及调节免疫系统,而部分大肠杆菌所产生的“大肠杆菌素”却是破坏真核细胞中DNA双螺旋结构的元凶,会导致细胞死亡,增加患上大肠癌的风险。

由于基因毒性化合物“大肠杆菌素”浓度低、状态不稳定及生物合成反应路径过于复杂,难以复制作研究用途。为了进一步研究“毒素”破坏DNA的过程,需要复制大量“毒素”,所以团队利用合成生物学方式,以“copy and paste”模式,将含“毒素”的基因簇放进大肠杆菌细胞,从而产生大量“毒素”。钱培元形容,过程如将基因塞进不同的工厂,从而挑出产量.高的大肠杆菌进行培植“毒素”的工作。

他指,经过反复验证,现在已经确定其中的“大肠杆菌素-645”会直接破坏DNA双螺旋结构,增加患大肠癌风险,由于其杀伤力巨大,甚至会对人类造成未知的影响。

这次研究历时约3至4年,由港科大、加州大学伯克利分校及加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所合作进行,研究结果已于国际权威期刊《自然—化学》中发表。未来团队将以同一原理,研究可限制生产“大肠杆菌素-645”的酶,期望通过大量培植,遏制或逆转毒素对人体的影响;同时团队也有兴趣与医疗机构合作,研发“大肠杆菌素-645”抑制剂,以预防大肠癌。【文章来源于中新网】

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