大肠杆菌呈现于1.3亿年前，尔后就在一切哺乳动物和几乎一切脊椎动物体内扎下了根。在人类体内，它如影随形，伴着新生儿的免疫系统一路走来……但是当心，这个满面和气的小客人也有必定的或许在一番乖僻的DNA买卖后，显露连环杀手的恶相！
整个2011年夏天，它都占有着欧洲媒体的头条，受注重程度不亚于连环杀手。它潜踪匿迹，令人毛骨悚然……
2011年夏日，这一菌株的大肠杆菌在欧洲构成近40人逝世，上千人感染。
大肠杆菌（Escherichia coli）具有繁复的菌株和代号。
这次，它构成散见于各年龄层的10多人逝世，成了头号公敌。它浸透才能强，作案办法不确认，行凶兵器也匪夷所思——开端是黄瓜成了“过街老鼠”人人喊打，后来芽苗菜和牛肉又被认为是元凶巨恶。
总归，它几乎便是一个完美罪犯。它的“恶行”让欧洲许多相关试验室提高了警觉，就像最精彩的剧会集的科学侦察那样，科学家尽心竭力确认罪魁，追溯食物污染源。
假设这场轩然大波让你认为它是个不为人所知的全新人物，那你可就大错特错了！事实上，人们从1885年起就开端研讨这种细菌。
大肠杆菌成员许多，是科学家青睐有加的模型生物。它们屡立奇功，有“试验室之星”之誉，是六届诺贝尔奖课题的主角，为奠定遗传学的科学位置做出过突出贡献。
但是大肠杆菌上一年夏天的累累罪过让咱们突然警醒：这个遭到研讨人员交口称赞的小小“杰基尔博士”背面，还藏着一个可怕的“海德先生”。
欧洲人或许如梦初醒，但是国际上其他人，尤其是生活在南半球的人们从来就没忘记过这种细菌的可怕。
大肠杆菌与沙门菌和肺炎杆菌同出一门，是国际上最具破坏性的五种病菌之一，每年导致全球200万人逝世，1.5亿人罹患膀胱炎、旅行者腹泻、败血症和脑膜炎。这些严峻的数字让人不由想用抗生素一举消灭它们……
这一主意看似夸姣却站不住脚！大肠杆菌习气才能十分强，这种医治办法是否有用还在不知道。并且，不行否认，它尽管有时候无恶不作，可更是咱们的密切“伴侣”，要是大肠杆菌真的下决心进犯咱们，那成果没准真的是它说了算。不过咱们和它的前史长久以来一向双管齐下，就此画上句号对谁都没有优点。
共生而非寄生
大肠杆菌长数微米，呈杆形，最早或许于1.3亿年前与哺乳动物一起呈现，并就势大模大样地定居于后者的肠道中。
所以，当不到20万年前智人开端在地球上行走时，大肠杆菌早已是他们肚子里的老居民了。据预算，如今，咱们星球上大肠杆菌总数以数万亿亿计，占悉数细菌总数的100亿分之一。
大肠杆菌可以每20分钟割裂一次
它们中的一半与其他细菌杂居同处，舒适地栖居在哺乳动物的大肠里：人类、小牛犊、母牛、猪……还有鸟和一些鱼类及爬虫类，一切的脊椎动物都榜上有名。
但是尽管如此，这些生物却毫无怨言，由于大肠杆菌和它的同伴并不是寄生菌，而是“共生菌”，它们在对咱们无害的前提下，从咱们的肠道里直接攫取所需物质。
它们没有一点理由加害管吃管住的“房东”，最多只在占有新的肠道领地时，偶然给咱们来一次无关痛痒的腹泻。另一部分大肠杆菌则分布在水体、动物排泄物和被其污染的草丛中，等候重回心爱的居所——它们中的一些终究来到了生物学家的试验室里。
一切这些小家伙组成了一个巨大的宗族，可以分红数以千计的亚种或许菌株，大多与咱们“是非分明”。但是五个指头还不相同齐呢，何况是这么巨大的宗族，不免有些成员名声欠好……
对咱们有损害的大肠杆菌不到总数的5%，但是很难给出一个切当的数字。事实上，与母牛风平浪静的“杰基尔博士”换了“房东”之后，就有或许摇身一变为“海德先生”，在人类体内无事生非。
大肠杆菌有许多敌人，其间最有名的要数专以大肠杆菌为宿主的T4噬菌体。
2011年6月中旬在法国北部爆发了小规划疫情，其元凶巨恶O157：H7菌株便是如此。关于大肠杆菌的某些菌株来说，在一个环境中彻底无害，而在另一个环境里恶相毕露是彻底或许的，这或是由于起先没有遇到天敌，或是由于原先的才能在新环境中给了它绝无仅有的优势。
2011年O104:H4型大肠杆菌疫情分布图到2011年6月3日
所以，疾病多为意外，而不是精心策划的“霹雳战”——尽管对“沦陷区”来说，结果相同沉痛。而咱们一般也没有理由诉苦这些肠道菌丛中最有代表性的成员，它们对保持正常的消化功用居功至伟。
从数量上看，咱们或许很难幻想它们竟有如此重要，由于肠道菌丛包括数百种细菌，细菌总数达10万亿，而其间大肠杆菌只占1%。但是在咱们生命的开始阶段却并非如此。
新生儿从母亲那里承继的，除了一半的遗传基因外，还有她的大肠杆菌——它们将用40小时左右占有他仍是一片净土的肠道。
新生儿与母亲触摸、医护人员施行护理和访客探视都会助这些细菌一臂之力。不出数日，大肠杆菌就会成为新生儿肠道菌丛中的王者，几个星期后其他细菌才会逐步在数量规划上超越它。
不行或缺的小“房客”
和这些共生菌的开始触摸起到至关重要的效果。首要它们保证咱们的消化器官发育杰出：假设没有它们，掩盖咱们肠道的不行胜数的、用来承载肠道菌丛的细微肠绒毛就无法正常生长。
其次它们有利于咱们免疫系统的构成，练习肌体习气外来微生物的存在，与它们和平同处。过度维护或许太考究的卫生习气——如某些北欧国家发起的那样——反倒或许会引起过敏或哮喘多发，由于肌体假设没有这种“密切触摸”的经历的话，就会做出不恰当的免疫应对。
要知道，在咱们体内，真实的人体细胞只占细胞总数的10%，其他大多都是细菌。因而，咱们的免疫系统就算再骁勇，假设揭露宣战也会落花流水的……
成年人体内，咱们的小“房客”相对更为被迫，并承担着其他任务。它们中的一些组成有利人体的维生素（维生素B12、维生素K……），协助咱们吸收养分。而大肠杆菌及其同伙占有了领地后，还能阻挠或许致病的外来微生物进驻人体。
实际上，共生细菌之间的联系极为杂乱，它们会开释毒素驱逐或消灭对方、抢夺领地。这些毒素在一般的情况下对人体无害，却能阻挠新来者扎根，一般几天之内就能将它们根除洁净。已然人体逃不过被侵略的命运，那还不如把自己交给老“房客”。
假设咱们在国外吃水果蔬菜不加留意的话，就可以亲自体会一把它们的巨大效果：肚子里定会翻江倒海，那是互不相容的生疏菌株在肠道里冤家路窄、大打出手的体现……
大部分大肠杆菌彻底融入了大肠菌丛，在里面休养生息。但是，别的一些却会占有十分规区域，成为费事的源头。图为儿童的小肠
由于跟着咱们的生长，咱们的饮食上的习气、所在环境的卫生状况或气候都会影响体内肠道菌丛的构成。这种组成十分个性化，并具有地域特征：有些菌株在非洲或亚洲大陆很常见，另一些则多见于欧洲、北美或日本。
某一区域的肠道菌丛还有或许随当地社会经济状况的改动而逐步发作改动。缩小规模，科学家发现，比起街坊来，咱们与同住一个屋檐下的宠物具有相同菌株的或许性更高。简而言之，大肠杆菌无处不在，不管款待它们的是怎样的“房东”，不管这些“房东”身处何地、所吃何物。要说起这种全球性成功的诀窍，那便是极度的多样化！
大肠杆菌的菌株品种数以千计，咱们虽不或许依据它们瞳孔的色彩来分辩，但却可以终究靠维护“壁”成分（抗原O）或用于移动的长鞭毛（抗原H）等特征加以差异并编号，如O157：H7或O104：H4。
大肠杆菌有着长长的鞭毛和纤毛
仅用这一分类办法，就可以界说8800多种大肠杆菌菌株。当然，还可经过基因组来辨认。这方面的数据令人吃惊。比方人类与黑猩猩分属两个不同的物种，但人类的2万多个基因有98%和黑猩猩相同；而一切大肠杆菌共有的基因仅为20%！
这看上去很少，却都是些掌管根底功用的基因。有些菌株具有4400个基因，而有些则多达5400个。这一巨大差异不行小觑，由于最风险的细菌恰恰具有的基因最多，这使它们能使用其他细菌没有的基因组成新的毒素、开发新的自卫战略。
毁灭性基因搬迁
这种基因可塑性源于大肠杆菌之间交流、乃至掠取DNA的奇特身手，这是微生物国际里特有的。
细菌彼此传递许多遗传物质（如图中经过接合效果进行），频频交流基因，然后变得更具损害。
大肠杆菌可以给条件欠好的街坊送去某些基因的复本，或许从其他物种处偷一些来为自己所用，有些菌株乃至可以收回“被丢掉”的DNA——如当某个细胞被炸毁之后。但喝下了可怕的药水（这种药水的功效依交流的基因而定）之后，和蔼的“杰基尔博士”就会变成可怖的“海德先生”。
2011年夏天在欧洲发作的事情正是因而而起。查询显现，O104：H4菌株在德国和法国波尔多邻近猖獗暴虐，其本源就在于这些基因交流。早在2001年，O104：H4就因引发了几例丧命腹泻而臭名远扬，这次，它又带着从其他风险菌株借来的新基因东山再起，可以附着于人类细胞之上，并对抗生素产生了抗性。损害大了，医治也更难了……
俗话说，要了解你的敌人，也要当心你的朋友。大肠杆菌对咱们来说亦敌亦友，所以咱们有必要仔细检查这个宗族的触角伸向何处，以防止或防备它们的反戈一击。
撰文 Emilie Rauscher
编译 缪伶超
