面對全球性的挑戰(zhàn)，探索新型生物防御策略是當前研究熱點之一。牛津大學與醫(yī)學研究委員會醫(yī)學科學實驗室Tobias Warnecke團隊在《PLOS Biology》期刊發(fā)表的研究表明，作為生命三域系統(tǒng)（古菌域、細菌域和真核生物域）重要組成部分的古細菌，具備開發(fā)新型生物活性物質的潛力。
在微生物生存競爭中，化學防御機制的進化普遍存在。盡管現(xiàn)有生物活性物質研究主要集中于細菌和真菌，但自然界中超過2萬種古細菌的防御系統(tǒng)尚未被系統(tǒng)探索。研究團隊據(jù)此提出假設：在細菌密集環(huán)境中生存的古細菌，可能進化出獨特的防御機制。
圖片信息：喜鹽古細菌Halogranum salarium在Warnecke實驗室的培養(yǎng)皿上生長。該古細菌分泌的蛋白質對一種喜鹽細菌（Halalkalibacterium halodurans）產生了抑制效應。
通過分析3700余種古細菌基因組，研究人員重點篩選了編碼肽聚糖水解酶的基因。這類能切割肽聚糖的蛋白質在古細菌中廣泛存在，且多數(shù)物種具備多種類型的防御系統(tǒng)。實驗驗證表明，部分古細菌來源的蛋白質可有效抑制特定細菌的生長。結構分析證實這些蛋白質具有胞外分泌特性，某些古細菌甚至擁有類似注射器的蛋白質遞送系統(tǒng)。
圖片信息：肽聚糖水解酶（細菌素/古細菌素同源物）在細菌和古細菌中的分布
研究負責人Warnecke指出：“作為生命三域之一的古細菌，其生態(tài)交互機制研究尚未充分探索。”
項目首席科學家Romain Strock補充道：“傳統(tǒng)觀點認為古細菌主要作為極端環(huán)境中的共生體存在，我們的發(fā)現(xiàn)揭示了其生存策略中競爭性互動的新層面。”該研究不僅拓展了微生物相互作用的理論認識，也為探索新型生物活性物質提供了系統(tǒng)性的研究途徑。
期刊：PLOS Biology
