文/陳根

我們或多或少都聽過青霉素的故事，這也是醫學重大發現中最偶然的時刻之一：

在病史中，1928年的一次簡單事故導致了一項發現，該發現繼續挽救數百萬人的生命，引發了現代抗生素行業，并幫助改變了醫學進程。

1928年8月，亞歷山大·弗萊明爵士在離開倫敦帝國理工學院圣瑪麗醫院醫學院的實驗室之前，在一系列培養皿中開始了一些細菌金黃色葡萄球菌的培養。

當他9月份回來時，弗萊明發現一個盤子上的蓋子是敞開的，藍綠色的霉菌在瓊脂營養凝膠中生長。在更仔細地檢查后，弗萊明發現霉菌生長的地方，金黃色葡萄球菌沒有。

弗萊明最終發現它產生了一種抗生素化合物，也就是后來挽救數百萬人的生命，引發了現代抗生素行業，并幫助改變了醫學進程的青霉素。

然而當時，還無法做到大規模量產。直到第二次世界大戰，來自美國的青霉菌株被發現生長在甜瓜上并且能夠產量，此后，青霉素的藥物作用才被抬高。

盡管青霉素的發現具有歷史意義，但事實上，這么多年來，并沒有人對這種原始青霉的基因組進行測序。現在，來自倫敦帝國理工學院，CABI和牛津大學的研究人員使用五十多年前冷凍的樣本對弗萊明原始青霉菌株的基因組進行了測序。相關研究報告已發表在《Scientific Reports》上。

該團隊還使用新基因組將弗萊明的霉菌與來自美國的兩種用于工業規模生產抗生素的青霉菌進行比較。結果顯示，在英國和美國的菌株中，調控基因具有相同的遺傳密碼，但美國菌株具有更多的調控基因拷貝，幫助這些菌株產生更多的青霉素。

然而，編碼產生青霉素的酶的基因在英國和美國分離的菌株之間不同。研究人員說，這表明英國和美國的野生青霉自然進化，產生略微不同版本的這些酶。而這可能暗示了工業生產的新途徑。

此外，研究人員表示，該研究可能有助于激發對抗抗生素耐藥性的新解決方案。青霉素的工業生產集中在產量上，而用于人為提高產量的步驟導致了基因數量的變化。但工業方法可能錯過了優化青霉素設計的一些解決方案，而對于原始青霉素的測序將幫助從抗生素耐藥性進化的自然反應中學習。