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中科院城市环境研究所朱永官和Christopher Rensing团队，成功构建了两套原生动物模型，从全新角度阐述了原生动物对细菌铜抗性基因（簇）的选择作用。相关研究成果近日在线发表于《分子微生物学》。
重金属污染可以诱导细菌对重金属和抗生素等的抗性，这些抗性微生物大多具有潜在的致病性，甚至可能成为“超级细菌”从而危害人类健康。尽管工农业污染地等寡营养环境并不利于病原菌的繁殖和传播，但在被阿米巴等原生动物捕食后，一些病原菌能在其细胞内存活。因此，这些原生动物在捕食细菌的同时，也对病原菌的存活和传播起到了促进作用。
研究人员发现，阿米巴原虫在捕食细菌的过程中，利用Cu（I）攻击被吞噬细菌蛋白中的铁硫簇，同时结合Fenton反应产生高毒性的活性氧簇，杀死胞内细菌。为了抵御原生动物的捕食，细菌进化出一系列铜抗性机制，以抵抗铜的毒害作用，这些抗性系统被认为与病原菌毒力因子密切相关。
这项研究从进化的角度出发，证明除污染环境所产生的选择压力外，阿米巴等原生动物的捕食也是细菌获取及维持重金属抗性基因（簇）的一种重要的选择压力。该成果扩展了目前对细菌重金属抗性基因选择及进化过程的认识，所建立的原生动物模型，对评估潜在的环境病原菌具有重要意义。