錢培元教授(右)及其研究團隊成員李忠瑞利用儀器培植細菌。
現時大腸癌屬於全球第三常見癌症，死亡率高令不少人聞癌色變。最近香港科技大學的科研團隊發現，人體腸道中大腸桿菌所釋出的一種毒素，原來跟大腸癌有關。研究人員更採用新生物合成方法，成功破解箇中的致癌機制，對推動預防大腸癌帶來新的希望。是次研究已於《自然－化學》期刊上發表。
人體腸道中的大腸桿菌雖然可以幫助我們消化食物及調節免疫系統，但它們亦含有毒性，可以導致細胞周期停滯甚至死亡。以往有科研指出大腸桿菌所產生的大腸桿菌素(Colibactin)是一種基因毒性化合物，能破壞真核細胞中DNA的雙螺旋結構，增加患大腸癌的風險。然而這種化合物濃度低、狀態不穩定及生物合成反應路徑過於複雜，難以複製作研究用途。
由科大海洋科學系及生命科學部講座教授錢培元帶領的研究團隊，利用新生物合成方式，不僅成功複製大腸桿菌素基因簇，更發現可以大量培植相關基因的方法，以進行測試及驗證。經過反覆分析及化驗多種大腸桿菌素前體化合物，團隊最終確定「大腸桿菌素-645」是引致DNA雙螺旋結構受損的元兇，並發現其生物合成反應路徑和損害DNA雙螺旋結構的機制。錢教授表示，「雖然部分大腸桿菌素會透過交叉連接的方式損害DNA，但一直以來未有資料顯示它們會直接破壞DNA。我們的研究確認了大腸桿菌素-645會直接破壞DNA的雙螺旋結構，進一步解釋大腸桿菌素對健康的影響。」而硏究團隊中的李忠瑞則重組大腸桿菌素的分子骨架，可以為設計及合成有效的DNA分解試劑，例如合成限制性内切酶或癌症化療藥物提供基礎。
研究團隊所培植的大腸桿菌，以破解箇中的致癌機制。
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