研究证实细菌DNA可整合至人类基因组

　　日前，马里兰大学医学院(University of Maryland School of Medicine)的科学家们找到了细菌基因可偶然性地整合至人类基因组中的强力证据。研究发现，大约 1/3 的健康基因组中含有细菌 DNA 序列，而癌细胞中则更高。从而证实了来自细菌的侧向基因转移(Lateral Gene Transfer， LGT )

　　这项发表在《PLoS Computational Biology》上的研究认为从细菌到人类的基因转移不仅存在，而且以以下某种形式与细胞过度增殖有关：1、癌细胞基因组更易接纳细菌基因组;2、细菌基因启动了健康细胞向癌性细胞的转变。

　　细菌 DNA 整合至健康及癌性细胞

　　人类体内生存着数百万亿的细菌，它们彼此间进行着有规律的 DNA 交换。但是认为人类 DNA 中也有细菌 DNA 的说法非常具有争议。 2001 年，对人类基因组进行首次测序的团队声称他们发现了113例这样的横向基因转移，但是该说法后来被证伪。

　　研究人员表示，2001 年的这个引人注目的“错误”在这个领域中引发了寒蝉效应。尽管此后的研究发现过好几例细菌与脊椎动物间的横向基因转移，但是很难再让人相信在人类基因组中也会发生这种现象。

　　在这项新研究中，科学家并没有去寻找那些已经成为人类基因组中永久组成部分的细菌基因，而是寻找体细胞中微生物 DNA 的踪迹。

　　研究人员对千人基因组项目公开的数据进行分析，发现了超过 7000 多例来自细菌的 LGT ，这大概占了他们所研究对象人数总数的 1/3。当他们对癌症基因组图谱(the Cancer Genome Atlas，TCGA)的序列进行分析时，他们发现了 691000 例 LGT ，其中 99.9% 来自于肿瘤样本。

　　研究发现，畸形髓性白血病细胞特别容易接受细菌序列。整合至人类基因组中的细菌序列有 1/3 来自于不动杆菌属(Acinetobacter)，并插入在线粒体基因组中。

　　胃癌细胞中也含有大量的细菌DNA，尤其是假单胞菌属(Pseudomonas)。这种 DNA 大多插入在5个基因中，其中四个是原癌基因(proto-oncogene)，也就是能导致癌症的基因。这种现象突出了 LGT 与癌症发生之间的一种可能的关联。研究人员表示，在多个基因以及原癌基因中发现的这些整合，的确说明了这种现象的重要性。

　　细菌 DNA 与癌症的因果关系待证实

　　以前科学家们已经知道癌症发生的一个重要的诱因是病毒遗传物质的插入，而这次是首次发现来自细菌的 LGT 可能也是癌症一个诱因。

　　不过，研究人员非常清楚这些研究成果并不能证实插入的细菌 DNA 就是癌症发生的原因。

　　研究人员表示，要证实这种因果关系，研究人员可以有益将细菌 DNA 插入到人类细胞中的相同位置以验证它们是否会变成癌性细胞。不过，即便 LGT 会导致过量增殖，也很难用抗生素来阻止这种转移。

　　研究人员指出，横向基因转移在进化中非常重要，但是许多有关横向基因转移的发现都已经被证实是严重的失误。而这项研究进行了大量的检查，确保这些细菌序列既不是实验室造假，也不是来自于污染微生物。

　　这项研究表明横向基因转移在癌细胞中比在健康组织中更普遍，20%的癌症类型尤其如此。如果这些细菌 DNA 的整合是实验室伪造出来的，那么它在任何组织样本中出现的几率都应该是一致的。研究团队还着重查看那些具有高覆盖度的读长序列。他们发现在所有这些读长中，横向基因转移的发生都是一致的。