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        用基因組學保護食物供應和人類健康
        
			
        
				2018-12-25 10:24:22
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        本月基因組進展的前幾期專注于科學文獻中令人興奮的出版物，但本月的重點從關(guān)于基因組學革命如何保護公眾健康的頭條新聞 - 特別是在食品方面。
        

        用基因組學保護食物供應和人類健康
        

        在大西洋彼岸，一種新的大腸桿菌菌株在德國引起了食物中毒的流行。截至2011年6月7日，已有超過2500人患病，23人死亡，公共衛(wèi)生官員仍然不知道食物污染的來源，盡管他們懷疑生蔬菜。
        

        死亡和嚴重疾病的比率使醫(yī)生感到困惑。當然，許多大腸桿菌菌株都可以殺死，但這種特殊菌株釋放出一種攻擊腎臟和血管的毒素。根據(jù)柏林羅伯特科赫研究所的數(shù)據(jù)，近650名患者現(xiàn)在遭受腎功能衰竭(參見： 調(diào)查更新：與德國旅行相關(guān)的產(chǎn)生志賀毒素的大腸桿菌O104感染爆發(fā) [cdc.gov])。
        

        這場公共衛(wèi)生危機的規(guī)模迫切需要了解哪種大腸桿菌引起了這種流行病。許多大腸桿菌菌株對人類無害，常見于腸道; 其他人則不那么溫和。最嚴重的大腸桿菌感染會導致胃腸道出血; 這些致病菌株被稱為腸出血性大腸桿菌或EHEC。最常見的EHEC菌株是大腸桿菌 O157(參見：大腸桿菌O157：H7和其他產(chǎn)生志賀毒素的大腸桿菌[cdc.gov])。德國流行病導致腸道出血，但它也影響了患者的腎臟，因為細菌毒素離開腸道并進入血液(稱為溶血性尿毒癥綜合癥))，這表明它可能是大腸桿菌 0157 以外的菌株的結(jié)果。
        

        北京基因組研究所(BGI)與漢堡 - 埃彭多夫大學醫(yī)學中心合作，利用一些最新的測序平臺快速測序?qū)е碌聡l(fā)的蟲子的整個基因組，他們的發(fā)現(xiàn)表明原因很多不太常見的大腸桿菌菌株稱為0104：H4。人體中偶爾會發(fā)現(xiàn)大腸桿菌 0104，但過去并沒有引起疾病。
        

        BGI 使用加利福尼亞州卡爾斯巴德的Life Technologies的離子個人基因組機器在短短三小時內(nèi)產(chǎn)生了大腸桿菌的初步序列。早期的序列發(fā)生器可能需要數(shù)天才能產(chǎn)生相同的數(shù)據(jù)。以前稱為Ion Torrent的測序儀非常適合這種類型的細菌基因組測序工作，非?？焖偾页杀镜土?。
        

        BGI的序列結(jié)果顯示，0104：H4已獲得使其對許多抗生素具有抗性的基因以及與可引起溶血性尿毒癥綜合征的其他大腸桿菌菌株相似的基因。了解細菌的序列應該有助于德國公共衛(wèi)生官員追蹤食源性污染物的來源，找出如何最好地治療它并跟蹤未來的菌株發(fā)展過程。
        

        DNA測序也正在進入其他公共衛(wèi)生方法，以保護食品供應。歐盟委員會發(fā)布了“在漁業(yè)部門開展非法活動” [publications.jrc.ec.europa.eu]，該倡議主張采用基因組技術(shù)來解決假魚問題。像羅非魚或鯰魚這樣便宜的魚通常并且越來越多地作為一種更昂貴的魚類而消失。在紐約市，一個高中科學項目(見：Fish Tale有DNA鉤子：學生找到不好的標簽[nytimes.com])發(fā)現(xiàn)測試的四分之一的魚被錯誤標記。學生通過在魚中尋找特定的DNA序列(稱為DNA條形碼)來確定這一點。通過正確識別出售的魚，應該可以減少欺詐行為，并了解非法捕魚。
        
			

			
          
        
			
        
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