【致病菌为什么比非致病菌的基因多？】细菌中普遍存在着基因冗余现象，即多个基因承担相似的功能。按常理来说，基因越多细胞的负担就应该越重，但实际情况却恰恰相反。北京大学研究团队在《自然·通讯》发表的研究表明，致病菌基因组中的冗余基因并非是无意义的复制，而是进化的结果。这些基因备份为细菌提供了韧性与灵活性，能够帮助它们在宿主的恶劣环境中存活并逃避免疫打击。简单来说，当某个关键基因被宿主免疫或抗生素攻击失效时，细菌仍可通过其他功能相似的冗余基因维持致病能力。这种基因层面的保险机制，使得相关疾病治疗更加困难。团队整合了超过两千株细菌的基因组数据，包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌等常见病原菌。通过比较基因组学与系统发育分析，他们识别出了与毒素产生、黏附因子、抗生素抗性等毒力特征直接相关的保守冗余基因集。研究进一步发现，基因冗余其实是动态演化的特征。冗余基因为细菌提供了遗传实验场：一个副本维持原有功能，其他副本可积累突变，可能催生新的毒力因子或抗性特征。这种进化可塑性正是多重耐药菌株持续出现并难以应对的重要原因。这项研究对临床实践具有直接的启示意义。传统基因组筛查聚焦于单一毒力基因，可能忽略了那些在主要基因失效时代偿功能的冗余副本。针对冗余基因网络来治疗，或许能更有效地削弱细菌的毒力与适应力。科学大院
