目前，我國已有多種基因工程疫苗問世!

微生物的長(zhǎng)相千差萬別，就“身材”而言，有球狀、弧狀、桿狀、棒狀、樹枝狀……就“外貌”而言，有的光溜溜、有的拖著幾條會(huì)旋轉(zhuǎn)的螺旋槳、還有的長(zhǎng)著毛毛……

那么，是什么決定了這些特征呢？

其實(shí)，微生物的差異是由其體內(nèi)蘊(yùn)藏著的基因組決定的。

細(xì)菌和真菌的基因組由雙股、環(huán)狀脫氧核糖核酸（DNA）組成，而病毒的基因組構(gòu)成則更為復(fù)雜，既有單股或雙股DNA組成的，也有單正股、單負(fù)股或雙股核糖核酸（RNA）組成的。除了外貌和形狀，微生物的其他特性也是由各自的基因組所決定的。

例如，利用乳酸菌進(jìn)行酸奶發(fā)酵，就是因?yàn)樗幕蚪M中含有能夠編碼使糖類發(fā)酵產(chǎn)生乳酸的基因簇（若干基因的集合）。早在2008年，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)乳品生物技術(shù)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室就完成了對(duì)益生乳酸菌的全基因組測(cè)序，為后續(xù)優(yōu)質(zhì)基因資源的發(fā)掘打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

人類歷史上獲得的第一套全基因組序列來自一種病毒——φX 174噬菌體，其整個(gè)基因組由5386個(gè)核苷酸組成，呈單鏈、環(huán)狀排布。

φX 174噬菌體整個(gè)基因組共計(jì)包含11個(gè)基因，其中編碼的8個(gè)蛋白質(zhì)是該病毒維持結(jié)構(gòu)所必需的。

φX 174噬菌體專門寄生大腸桿菌，通過將自身的DNA注入大腸桿菌體內(nèi)，利用宿主代謝系統(tǒng)，通過DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等步驟，獲得全部組裝配件。隨后，再進(jìn)行新噬菌體的裝配，并最終殺死、破開大腸桿菌這一可憐的宿主，完成釋放。

一個(gè)φX 174噬菌體，完成一次“侵略”便可獲得二百多個(gè)新的個(gè)體！

掌握了微生物的全基因組信息有何用途呢？

將其用于疾病防控和疫苗研制就是很好的范例。

由于微生物基因組里蘊(yùn)藏著它們的所有信息，若能成功破解致病細(xì)菌的基因組，便能從中揭曉其致病的秘密。

科學(xué)家于1995年第一次對(duì)人類致病細(xì)菌嗜血流感桿菌（拉丁學(xué)名：Haemophilus influenzae）進(jìn)行了全基因組測(cè)序，并獲得了細(xì)菌的第一幅全基因組圖譜。

雖然嗜血流感桿菌能夠引發(fā)人類的菌血病癥和急性細(xì)菌性腦膜炎，但是只有披著莢膜（細(xì)菌的一種附屬物）的它才是致病的。

因?yàn)椋辛饲v膜它才能夠抵抗無（或低）免疫力人群細(xì)胞的吞噬作用，不觸發(fā)補(bǔ)體（一種蛋白質(zhì)）介導(dǎo)的裂解。有了它的全基因組信息，就可查找以負(fù)責(zé)莢膜形成基因?yàn)榇淼南嚓P(guān)致病基因，選擇藥物、研發(fā)高針對(duì)性的診斷試劑和防治疫苗。

目前，我國已有多種基因工程疫苗問世，包括乙肝基因工程亞單位疫苗、霍亂基因工程亞單位疫苗、肺炎鏈球菌基因工程亞單位疫苗、以及流腦基因工程亞單位疫苗等。此外，通過分析微生物基因組，還能夠?qū)δ承┎豢审w外培養(yǎng)的致病微生物進(jìn)行耐藥性分析和敏感治療藥物篩選。

毫不夸張地說，微生物基因組測(cè)序已經(jīng)徹底改變了人類知曉細(xì)菌發(fā)病機(jī)理的模式，而對(duì)諸如專性細(xì)胞內(nèi)寄生細(xì)菌和不能在體外培養(yǎng)的微生物而言，基因組測(cè)序更是近乎成為發(fā)現(xiàn)毒力基因的唯一途徑。

隨著基因組測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展，測(cè)序成本正在按照類似摩爾定律的曲線下降（摩爾定律：價(jià)格不變前提下，電腦性能每隔18-24個(gè)月就可提升一倍），大規(guī)模、多物種測(cè)序的時(shí)代已經(jīng)到來。

人類通過解析微生物基因組，必將洞悉微生物的“五臟六腑”，進(jìn)而充分利用有益微生物資源，嚴(yán)格控制有害微生物，將前進(jìn)的方向盤牢牢把握在自己手中。

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