圣大生物学家研究发现沙门氏菌及其近亲对动植物的感染机制

肠杆菌目内包含许多不同的细菌家族，其中一些细菌可以存活在肠道或人类和动物的其他器官。根据其种类和菌株的不同，一些细菌作为微生物群落的一部分存在，而一部分则会成为病原体引发肠道感染等疾病。

针对肠杆菌中淀粉样蛋白的研究是在圣大300周年校庆期间进行的，该研究得到了俄罗斯科学基金会的支持。相关研究成果已已于“International Journal of Molecular Sciences”发表。

来自圣彼得堡国立大学、全俄农业微生物研究所（ARRIAM）、俄罗斯科学院细胞学研究所、生物物理理论实验研究所的学者发现了存在于肠杆菌目下属物种Escherichia 和Salmonella中的四种淀粉样蛋白。这类存在于肠杆菌目中的蛋白质OmpC、OmpF 会天然成为细菌外膜上的通道，不同的物质可以经由其进入细胞。研究人员还发现这些蛋白质还会促进对哺乳类动物细胞有害的淀粉样纤维形成。

圣大生物学家指出这种纤维不仅能在体外形成，在体内同样可以，也就是说肠杆菌目可以自发形成此类纤维。2020年圣大学者安东·尼日尼科夫和基里尔·安东内茨因为在植物和共生细菌中成功发现淀粉样蛋白获得俄罗斯联邦青年科学创新总统奖。该研究团队现在正在就肠杆菌目中的淀粉样蛋白展开进一步的研究，具体涉及分析原核生物和真核生物中淀粉样蛋白产生的不同作用。

圣彼得堡国立大学遗传学与生物技术系主任、全俄农业微生物研究所实验室主任、俄罗斯科学院教授安东·尼日尼科夫指出：“淀粉样蛋白是一种特殊形式的蛋白，其内部的分子粘连在一起形成了多条长纤维。这类淀粉样蛋白的存在可能会导致人类和动物患上一些无法治愈的疾病，例如帕金森和阿尔兹海默症。细菌上的淀粉样蛋白还会帮助细菌细胞形成一层外膜，帮助其抵抗细胞内外不同的张力，并且储存一些毒性物质。对于宿主（例如一些哺乳动物）来说，细菌上的淀粉样蛋白是有害的，因为其本身就有毒性，而且还会使一些病原体成功存活在宿主体内。”

肠杆菌淀粉样蛋白项目首席研究员、圣彼得堡国立大学遗传与生物技术教研室成员、全俄农业微生物研究所高级研究员米哈伊尔·别洛乌索夫解释说：“OmpC 或OmpF的过度表达，也就是细菌细胞的增多会导致淀粉样蛋白的形成，这种蛋白可以对抗胃肠道中的酶产生的分解作用以及其他化学物质对普通蛋白质的破坏作用。”

俄罗斯科学院教授安东·尼日尼科夫总结道：“淀粉样原纤维具有毒性，一旦进入胃肠道，可能会导致宿主感染肠杆菌类疾病，例如沙门氏菌病或伤寒。我们的研究明确了细菌外膜上的淀粉样蛋白质作为介导的具体发病机制。

研究人员在圣彼得堡国立大学建校 300 周年之际发表了一篇有关研究，研究主题为Escherichia coli 和 Salmonella enterica外膜上的 OmpC 、 OmpF 蛋白。

安东·尼日尼科夫解释说：“一些肠杆菌目不仅会感染动物，也会对其他生物造成影响。Serratia marcescens的不同菌株极可能成为昆虫的病原体，也可能寄生在植物上。总的来说这些菌目带来的影响即可能是有益的，也可能是有害的。而所有这些惊人的能力其实都已经被编译进了其基因。”

在发表于“Frontiers in Microbiology”杂志上的研究中，圣大以及全俄农业微生物研究所的学者还分析了影响Serratia marcescens细菌对生物的感染机制。研究结果显示，细菌针对不同的宿主有不同的感染机制。例如，在感染昆虫的过程中细菌会直接释放水解酶以及分支酶或者对昆虫神经功能有影响的酶。而在影响植物的过程中细菌会通过“6号”分泌机制在宿主的细胞中释放抑制细胞壁合成的酶，使其能顺利进入宿主细胞内部。

圣大科学园下属的“分子细胞技术发展”资源中心以及联邦国家预算机构全俄农业微生物研究所下属的“基因技术、蛋白质组学及细胞生物学”综合中心为此次研究提供了设备支持。

除此之外，通过泛基因组分析，生物学家发现这些不同的细菌菌株的基因不仅呈现出毒性，同时还具备有益的特性。例如，他们可以促进植物的生长并且使其免受污染。主导泛基因分析的学者、圣大（细胞学与组织学教研室）、ARRIAM优秀研究员基里尔·安东内茨指出，细菌泛基因组学作为一种方法可以使我们迅速了解同一细菌物种内的所有基因。从而使我们明确此类细菌如何和外部环境相互作用，以及如何选择宿主并给其带来疾病。

基里尔·安东内茨解释说：“根据当前的研究水平，已测序的细菌基因组序列数量可以达到数千甚至数十万不等，而泛基因组分析法允许我们了解这些基因组之间的差别。一个细菌中的一个基因就包含数千个编码蛋白，这是一个非常大的数量。而一个菌株内含有的此类蛋白就可以帮我们确定，该细菌会对哪些生物体具有感染性以及具备什么样的特性。总而言之，由于泛基因分析法，我们只需对一个分离株进行检测就可以了解该细菌属于病原体还是有益类细菌。”

此次泛基因研究是在俄罗斯科学教育部第075-15-2021-1055号协议框架下进行的。研究成果已于学术杂志“Frontiers in Microbiology”发表。

圣大研究人员指出，对细菌进行的泛基因组分析现实，Serratia marcescens可以调控自身毒力的基因表达从而提高在宿主细胞内的寄存能力。与此同时，大多数基因具备使菌株感染多个宿主的能力。

在本次研究过程中，研究人员发现了先前并无记载的基因，这些基因可以帮助细菌适应不同宿主群并决定该细菌在宿主体内具备有益特征还是有害特征。泛基因研究项目的首席研究员、圣大博士生、全俄农业微生物研究所青年研究员安东·希科夫表示这项研究成果可以帮助我们提前预知细菌具备有益性还是有害性，这对现代医学以及现代农业有着重要的意义。例如，利用通过识别的基因序列，可以在流行病学领域评估一些细菌分离株的危险性，还可以挑选出一些菌株用于生物技术以及农业领域。

1724年1月28日（2月8日），彼得一世颁布法令，宣布建立大学以及俄罗斯科学院，圣彼得堡大学由此应运而生，成为俄罗斯的第一所高等学府。 如今，圣彼得堡大学已经成为一所世界级的科学、教育以及文化中心。2024年圣大即将迎来建校三百周年 。

在由俄罗斯副总理德米特里·切尔尼申科主持的圣彼得堡大学建校300周年庆典活动组委会上确立了一项校庆活动计划。庆祝活动包括： 以圣大的名义命名小行星, 发行特别设计款银行卡和以俄罗斯第一所所大学为主题的纪念邮票, 联合“俄罗斯”航空公司推出冠名飞机等。

圣彼得堡市长亚历山大·别格洛夫正式宣布2024年的北方之都迎来了“圣彼得堡大学年”。在圣彼得堡国立大学建校纪念日当天，海神柱的长明火将被点燃，宫殿桥和城市的公共交通上都将装饰起圣大旗帜，在新版城市旅游地图上将标注出大学建筑物，并在建筑物附近布置有大学校史材料。2024年5月大学还将参加城市纪念日活动，而著名毕业生节日“红帆节”也将融合圣大以及俄罗斯科学院周年庆相关元素举行相关活动。除此之外，大学还将发布一个网站，用于发布优秀校友、科研成果信息以及周年庆活动准备细节。