代谢组学

微生物生物膜功能代谢组学创新研究取得进展

 

生物膜(Biofilms)是由微生物形成的一种被膜组织,其是微生物为抵抗外界胁迫条件而维持生存的特殊膜组织。生物膜的形成直接造成临床上90%以上抗生素耐药的发生,也关联肿瘤、糖尿病和神经系统疾病等耐药的发生(病灶处由于细菌感染形成生物膜)。此外,生物膜的形成对多个行业都产生巨大的危害,如金属精密仪器腐蚀,水环境污染,食品污染等。总之,微生物生物膜的形成,具有巨大的危害。尽管科学界进行半个世纪的研究探索,鉴于其形成的分子机理非常复杂,目前仍尚未系统解析,因而缺乏有效的策略清除不同领域生物膜的形成,抑制其毒副作用和危害的产生。

上海交大吕海涛课题组整合运用精准靶向代谢组学和遗传学整合策略(Precision-Targeted Metabolomics combined with genetic method)、结合电镜表型分析(Imaging visulization),从小分子代谢角度,在大肠杆菌生物膜体系当中精准发现和验证若干具有调控生物膜形成的功能代谢产物;并初步阐明铁载体生物合成介导的铁离子调控功能代谢物表达,进而影响生物膜形成的代谢机理。深层次机理研究,和基于功能代谢产物生物合成调控解离微生物生物膜形成的转化应用研究,正在进行中。

基于上述创新发现,起草的研究论文“Mass spectrometry based targeted metabolomics precisely characterized new functional metabolites that regulate biofilm formation in Escherichia coli”已经被爱思唯尔出版集团旗下著名分析化学杂志Analytica Chimica Acta正式接收,出版中。

 

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