最新研究揭开大熊猫消化竹子纤维素和半纤维素之谜作者: 发表时间:2011-11-01 来源:中国科学院动物研究所2011 年 10 月 17 日 PNAS 刊登了动物研究所魏辅文研究员领导的研究组最新研究成果：“Evidence of Cellulose Metabolism by the Giant Panda Gut Microbiome”，揭示了大熊猫如何借助肠道微生物消化竹子中纤维素与半纤维素的机制大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）在分类上属食肉目，具有食肉动物典型的消化系统但它却特化以竹类为食，无疑是典型的素食者竹子是一种高纤维和低营养的食物，已有的研究表明，大熊猫除消化竹子中 90%以上的蛋白质和脂肪等营养物质外，还能利用约 8%的纤维素和 27%的半纤维素然而，2010 年公布的大熊猫基因组却未能发现大熊猫具有编码纤维素和半纤维素等消化酶的基因大熊猫是如何消化利用竹子中纤维素与半纤维素等营养物质的，一直是未解之谜魏辅文研究员领导的研究组分析了来自 15 只健康大熊猫新鲜粪便的肠道菌群的 5000 多条 16s rRNA 基因序列，发现野生大熊猫肠道菌群的主要特点是具有高比例的梭菌纲物种，在梭菌纲物种中有 1400 多条序列来自梭菌类群 I，180多条序列来自梭菌类群 XIVa，这两类群是已知能消化纤维素的细菌类群。
课题组进一步采用新一代测序技术，测定了其中 3 只野生大熊猫肠道菌群的宏基因组在三个野生个体中都发现了纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、1,4 -β-木糖苷酶木聚糖以及 1,4 -β-木聚糖酶的相关编码基因，而且大部分来自梭菌属物种宏基因组的结果进一步证实了大熊猫肠道菌群能消化纤维素与半纤维素，梭菌类物种扮演了重要角色大熊猫在漫长的进化历史中，已产生一系列适应进化特征，如发达的牙齿、颌骨、伪拇指、丰富的肠壁绒毛以及肠道菌群等来适应与克服竹类这一特殊食物该论文发表后，Nature、BBC、CNN 和 National Geographic 等媒体进行了采访报道该研究得到科技部 973 项目、国家基金委和中国科院方向性项目资助文章链接：http://www.pnas.org/content/early/2011/10/11/1017956108.abstract我国科学家在肠道病原菌抵御胃酸方面的研究取得重要进展作者: 发表时间:2011-10-21 来源:化学科学部2011 年 10 月出版的《自然 化学生物学》(“Nature Chemical Biology”) 杂志以封面文章的形式发表了北京大学化学学院陈鹏课题组与生命学院昌增益课题组在肠道病原菌抵御胃酸方面的研究进展。
对于包括大肠杆菌和志贺氏菌在内的肠道病原菌来说，顺利地通过人体胃液是它们对肠道进行感染的先决条件因此，深刻理解大肠杆菌的抗酸性机理将极大地加深我们对这类病原菌的认识，为今后发展新型抗生素奠定基础通过开发一种全新的蛋白质光交联探针，北京大学的研究人员成功地捕捉了大肠杆菌体内的一个关键酸性分子伴侣 HdeA的作用底物通过对其中的两个本身也是分子伴侣的关键“客户蛋白”DegP 和 SurA 的进一步研究，使他们发现了一种不依赖于 ATP 的“分子伴侣-保护分子伴侣”的独特机制，并证明细菌利用这一作用来增加其逃逸胃酸防线的成功率该文章所描述的一种不以 ATP 作为能量货币的分子伴侣间相互作用，以及细菌通过这一相互作用来抵抗胃酸的全新发现都在国际尚属首次报道，一经发表就引起了广泛的关注 Nature Asia-Pacific 在其网站上作为亮点介绍了该工作，美国化学会《化学与化工新闻》（Chemical & Engineering News）也以 News Coverage 的形式报道了这一工作该研究得到了国家自然科学基金重大研究计划项目、科技部 973 计划项目和北京大学的资助。