在成为大肠杆菌之后

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在成为大肠杆菌之后

摘要 大肠杆菌是人体内的重要微生物对我们来说其实并不陌生 当我们出生的那一刻 它就随着母乳进入了我们的体内 我们一生都离不开它 让我们以一种全新的视角去了解它 这个让我们又爱又恨的朋友

关键词 大肠杆菌 微生物 质粒 遗传信息 核糖体 耐药性 耐酸性 正常菌群

有人想过如果成为大肠杆菌会怎样吗

这是一个很有趣的问题 大肠杆菌作为一种微生物 被我们研究了几百年 一直在我们身体里矜矜业业的工作着 如果没有意外的话 他是维护我们身体机能最有利的小生命之一 我们住在地球上 他们住在肠道上 而且他们整个家族都住在我们的身体里 我们的身体也靠他们运转 我们之间有如此深的羁绊是一件多浪漫的事 但我们大部分人却不怎么了解他们的生活 但我们试想一下 如果有一天醒来 你变成了一个普通的大肠杆菌 然后就要开始经历大肠杆菌的生活了 我们该怎么办 不一样的吃饭方式 不一样的排泄方式 一辈子也找不到老公或老婆 每天唯一的娱乐方式就是呆在肠壁上看风景 一会儿飘来一片青菜 一会儿走过半块猪肝 如果主人身体好点儿 混些儿牛肉渣在里面还是不错的 红红的看着也喜庆 这也许将会是比高中备考的那段地狱生活更加让你抓狂的日子 这时候你一定会庆幸 没有脑子真的是一件很幸福的事 所以现在 我们应该开始预演一下你变成大肠杆菌的生活了

首先 就像所有狗血穿越剧里的主角一样 你缓缓地睁开了眼睛 然后 就是 ohmygod 你穿越了 太好了 但是穿在了一个没有帅哥美女环绕 只有你的小伙伴大肠杆菌和他的朋友们也就是其他的XX菌的地方 并且从这一刻开始 你第一次有了与生俱来的英文名字 Escherichia coll(大肠埃希氏菌) 我们人类通常简称E.colli 这是theodor escherich的名字 是他从茫茫菌海中找到了你并给了你这个洋气的名字 而你的出生年是在1885年 至于你期望中英俊潇洒或美艳无双的外表是没了 你的身体两端钝圆 只有0.5 *1~3微米大 全身长有鞭毛 虽然很丑 但你需要靠这些鞭毛在肠道中运动 你的身体里有一个位于形状不规则且边界不明显区域的环形DNA分子 内含遗传物质 长度约为4 700 000 在DNA分子上分布着大约4 400 每个基因的平均长度约为1 000个碱基对 你的主要基因型包括 与基因重组相关的基因型（如recA、recB和recC等）、与甲基化相关的基因型（如dam、dcm、mcrA、mcrB和

C、mrr和hsdM等）、与点突变相关的基因型（如mutS、mutT、dut、ung和uvrB等）、与核酸内切酶相关的基因型（如hsdR、hsdS和endA等）、与终止密码子相关的基因型（如supE和supF）、与抗药性相关的基因型（gyrA、rpsl和Tn5等）及其他与能量代谢 氨基酸代谢 维生素代谢等相关的基因型 看的出来人类真的很了解你 基因组中还包含有许多插入序列 如λ-噬菌体片段和一些其他特殊组分的片段 这些插入的片段都是由基因的水平转移和基因重组而形成的 由此表明了基因组具有可塑性 利用大肠杆菌基因组的这种特性对其进行改造 使其中的某些基因发生突变或者缺失 从而给大肠杆菌带来可以观察到的变化 这种观察到的特征叫做大肠杆菌的表现型（Phenotype） 把引起这种变化的基

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因构成叫做大肠杆菌的基因型（Genotype） 具有不同基因型的菌株表现出不同的特性 所你出生起就有很多的兄弟姐妹了 而且都各有各的超能力 这个DNA是你繁殖后代的重要部件 你还具有由肽聚糖组成的细胞壁 它就像你的盔甲一样保护你 有核糖体帮助你合成需要的蛋白质也就是你的食物 有质粒 质粒里有细菌额外的能力信息 比如说你大肠杆菌的质粒里有抗四环素的基因 万一宿主同志吃了四环素 那么你就能发挥抗四环素的超能力了 除了耐药 我们聪明的研究人员最近还发现了你的耐酸性 在这项研究中 研究人员鉴别了一个新型大肠杆菌耐酸性系统 证实其依赖于谷氨酰胺酶YbaS和氨基酸反向转运蛋白GadC 这种YbaS和GadC可被酸性pH激活 且只在pH值小于等于6.0时才能适当发挥功能 通过吸收L-谷氨酰胺（Gln） 大肠杆菌利用YbaS将之转化为L-谷氨酸

（Glu） 伴随释放气态氨 游离氨中和质子 导致酸性环境下细胞内pH增高 GadCGln 与细胞内Glu 交换 通过这一耐酸系统 确保了大肠杆菌在极酸性环境下生存 你的基本情况也就是这样 而你最引人注目的还是你的那五个被叫做致病性大肠埃希菌的伙伴了

虽然你是正常菌群 老老实实的呆在肠道 可他们却总想趁着某个机会兴风作浪 我们都知道 在婴儿刚出生的几小时内 大肠杆菌就经过吞咽在

肠道内定居了 正常情况下 大多数大肠杆菌是非常安分守己的 就像你 不但不会给我们的身体健康带来任何危害 反而还能竞争性抵御致病菌的进攻 同时还能帮助合成维生素K2 与人体是互利共生的关系 只有在机体免疫力降低、肠道长期缺乏刺激等特殊情况下 这些平日里的良民才会兴风作浪 移居到肠道以外的地方 例如胆囊、尿道、膀胱、阑尾等地 造成相应部位的感染或全身播散性感染 真是几颗老鼠屎坏了一锅粥 虽然绝大多数大肠杆菌与人类有着良好合作 但是仍有少部分特殊类型的大肠杆菌具有相当强的毒力 一旦感染 将造成严重疫情 其中最具代表性的就是代号为O157:H7的大肠杆菌 它是EHEC（肠出血性大肠杆菌）家族中的一员 提起O157:H7 可谓劣迹斑斑：美国在1982、1984、1993年曾三次发生O157:H7的爆发性流行 日本曾在1996年爆发过一次波及9000多人的大流行 O157:H7感染后的主要症状正是出血性腹泻 严重者可伴发溶血尿毒综合征（HUS） 危及生命 由于O157:H7危害较大 且可经食物和饮用水在人群中广泛传播 因此食品卫生主管部门已将O157:H7列为常规检测项目

可能你的人生看起来似乎没什么亮点 似乎还有一些污点 但有一点是明确的 就是 你可以离开人类 人类离不开你 从另一个角度讲 人类放纵口腹之欲 让有危害的食物流入腹中 毁坏你们的家园 所以你们便奋起反抗 通过让人类感到痛苦 来提醒他们你们的家园----肠道的不堪重负 你们的先驱者牺牲在了先进的医学手段下 但却拾起重建家园的希望 人类和你们家族的美好明天也再次开启 一切就像从未发生过一样 无论是你还是你的家族中的每个成员 打从茹毛饮血时期 到现在的高度文明 你们的存在一定有它自己的意义