兽医科技
2025-12-30 11:45:36
访谈嘉宾:北京化工大学生命科学与技术学院院长、教授 童贻刚
访谈人:本报记者 章勇
记者:既然噬菌体疗法具有特异性杀菌、易生长、适合基因操作改造等特点,那么噬菌体的细菌宿主范围如何准确预测?您创建的噬菌体基因组末端识别的生物信息学方法对于预测宿主范围有何作用?
童贻刚:末端识别实际上是基于我们在研究噬菌体基因组测序时的偶然发现所建立的一项技术。我们刚开展噬菌体研究时,高通量测序技术还不是很普遍,高通量测序是一个很有利的武器,它可以研究所有物种的基因组完整信息,因为基因组是一个物种所有生理特性最基本的信息,研究基因组具有很重要的价值。
我们早期在研究噬菌体基因组时,通过高通量测序偶然发现了一些很特殊的现象,也是一些非常有趣的现象。在高通量测序的原始序列数据中,有些序列出现的频率非常高,比其他的一些序列高很多,而且这些序列具有一些特点。我们猜测这个序列有可能代表着噬菌体基因组的末端。后来通过大量的实验证明是这一猜想正确的,这样就建立了一种确定噬菌体基因组末端的技术。这项技术很适用,不需要额外做实验,只要把噬菌体基因组测完了,对测序结果中序列的频率进行简单的统计,就可以判断噬菌体的末端在哪里。
在这项技术发现之前,很少人知道一个完整的噬菌体结构究竟从哪里开始,到哪里结束?因为噬菌体都是环状基因组,表面上看从任何一个位置都可以开始也可以结束。采用这项技术就可以清楚地知道噬菌体基因组头尾的起止位置。这项工作让我们了解了噬菌体基因组的特点,知道它是一个什么样的结构。这个发现对合成噬菌体以及对噬菌体基因组进行改造具有重要作用。
此外,我们还创建了溶原性噬菌体的生物信息学检测技术。溶原性噬菌体是对于细菌是有利的噬菌体,也是在我们做应用中要排除的东西,虽然现在也有人将他改造成裂解性噬菌体用于细菌防控。溶原性噬菌体更容易获得,它们在细菌的基因组上天然就存在不少。利用溶原性噬菌体检测技术,我们检测到很多以前不为人所知的噬菌体的存在,将现有溶原性噬菌体基因组的数量提高了100多倍,这对了解噬菌体有很重要的价值,而且具有潜在的应用价值。
虽然现在已经能够通过软件去分析在一个细菌的基因组中是否存在溶原性噬菌体,但是现有软件预测手段没有办法确定该噬菌体是否能否成功诱导出来,也很难精确判断该溶原性噬菌体基因组的起始位置和终止位置。我们的溶原性噬菌体检测技术不仅可以确定细菌中是否存在可以诱导的功能性噬菌体,还可以准确地获取该功能性溶原性噬菌体基因组的准确序列以及基因组的起始位置和终止位置,这是我们实验室建立另一项原创性技术。