elegans蛔虫收获是他们消耗的细菌的必需辅酶

在秀丽隐杆线虫蛔虫进行的一项研究可能会改善罕见的人类遗传疾病的治疗，这种疾病会导致严重的神经系统症状导致儿童早期死亡。两位马萨诸塞州综合医院(MGH)研究人员在自然化学生物学杂志上发表的报告中描述了发现秀丽隐杆线虫可以通过消耗大肠杆菌细菌获得钼辅助因子(Moco) - 一种对必需酶功能必不可少的分子，第一个证据表明Moco可以在物种之间转移。研究人员还确定了导致Moco缺乏症状的代谢途径。.

“直到现在，Moco被认为太不稳定，不能在细胞和组织之间被贩运，更不用说在十亿年的进化中分离的生物之间，”主要作者，MGH分子生物学博士Kurt Warnhoff说。“但我们发现这些物种之间的相互作用非常强大。从腐烂的果实中分离的细菌 - 一种典型的秀丽隐杆线虫栖息地 - 能够为线虫提供Moco。这种线虫从其微生物组中提取Moco的能力。令人着迷，并希望我们可以利用类似的系统为Moco缺乏的患者提供成熟的Moco。“

许多对生命至关重要的反应需要酶的作用，其中一些反过来需要称为辅因子或辅酶的分子才能正常发挥作用。一种这样的辅酶Moco是将元素钼掺入几种重要酶中所必需的。在人类中，Moco合成酶中的基因突变导致Moco缺乏。受影响的婴儿出现癫痫发作，脑组织恶化，发育迟缓，并且通常在出生后的头几个月内死亡。Moco缺乏估计影响100,000到200,000新生儿中的1个。

从秀丽隐杆线虫到人类的健康动物可以在体内合成Moco。在不能合成Moco的突变体秀丽隐杆线虫中，正常发育停止并且动物死亡，除非喂食具有辅酶的细菌饮食，与人类Moco缺乏的作用平行。使用秀丽隐杆线虫研究Moco缺乏如何导致死亡的遗传学，Warnhoff和MGH分子生物学的高级作者Gary Ruvkun博士确定了通常将含硫氨基酸甲硫氨酸和半胱氨酸分解为罪魁祸首的途径。这种分解的副产品是亚硫酸盐的释放，亚硫酸盐是一种在许多食品中用作防腐剂的毒素，研究人员发现，缺乏Moco会使通常解毒亚硫酸盐的SUOX酶失活，从而导致线虫死亡。

哈佛医学院遗传学教授Ruvkun说：“这些分子见解为治疗Moco缺乏症提供了潜在的治疗途径。限制暴露于含硫化合物和使产生亚硫酸盐的酶失活可能会减轻生理缺陷并导致死亡，这是不可避免的在人类Moco缺乏。“

发现简单地摄取产生Moco的大肠杆菌足以支持Moco缺陷的秀丽隐杆线虫的生长和发育，这表明辅酶可能起到维生素的作用。研究人员发现，大约三分之二的细菌基因组合成了Moco，这表明线虫可能在很大程度上依靠细菌来提供这种必需的辅助因子。现在，Warnhoff和Ruvkun正在努力辨别秀丽隐杆线虫如何确定何时在其体内合成Moco以及何时从它消耗的细菌中摄取作为“膳食补充剂”。