鑒別出用于生物恐怖襲擊的毒性菌株的新型遺傳突變
中國微生物菌種查詢網 / 2016-11-04 08:08:39
來自勞倫斯利福摩爾國家實驗室的研究人員近日通過研究，在對抗生素具有耐藥性的土拉熱桿菌中鑒別出了新型的基因突變，土拉熱桿菌往往是生物恐怖襲擊中所使用的制劑；相關研究刊登于國際雜志PLOSONE上；文章中研究者發(fā)現，這種新型突變能夠介導細菌對常見抗生素環(huán)丙沙星產生耐藥性，土拉熱桿菌屬于A類管制病原體，其所產生的毒素往往會對公眾帶來極大的生物安全風險。
這項研究中研究者首次探尋了該菌突變的完整基因組，研究者CrystalJaing說道，我們發(fā)現了此前并不知道的一些突變，如果不進行相關研究我們或許會錯過發(fā)現引發(fā)細菌產生抗生素耐藥性的新型機制，因此，通過進行全基因組關聯(lián)性研究分析，我們就能夠深入其中尋找一些未知的線索。研究者在一種假設蛋白—天冬酰胺合酶中發(fā)現了介導抗生素耐藥性的突變，而鑒別出功能性的突變或許能夠幫助研究者開發(fā)新型診斷方法在幾小時內確定是否生物武器釋放的毒素具有抗生素耐藥性，以及是否能夠通過改良使得細菌更加具有毒性。
時間對于土拉熱桿菌而言非常重要，因為該菌能夠以氣溶膠方式快速傳播，如果醫(yī)生們不知道這種細菌對環(huán)丙沙星具有耐藥性，那么在進行有效療法之前患者就往往已經進入到了晚期感染狀態(tài)了。
無論是應對生物恐怖主義還是日常的臨床感染中，新型的檢測手段都能夠幫助醫(yī)生們確定是否細菌的感染對于抗生素具有特定的耐藥性；很多時候，當患者遭遇細菌或病毒感染時，醫(yī)生們就必須依賴過去的經驗和試驗來進行判斷，而抗生素環(huán)丙沙星是首選藥物，其往往能夠有效應對多種感染性疾病的發(fā)生。
研究者利用DNA測序和DNA微陣列技術對細菌整個基因組進行了分析研究，DNA微陣列技術是利用在1×3英寸的載玻片上大約40萬個點進行DNA測序的技術，該技術能夠將對抗生素耐藥性的土拉熱桿菌同敏感的參照樣本進行對比，每個點中都會帶有熒光標記，其會誘導序列在與其配對的點上發(fā)光，與此同時看起來較暗未點亮的點或許就是突變位點所在之處。
同時研究者還利用了蛋白質模型來預測突變所引發(fā)的細菌結構和功能性的改變，并且將模型同已知的蛋白數據庫進行比對，研究者認為，結構的改變往往能夠抑制抗生素藥物同靶向蛋白的結合，從而使得藥物不再具有效力。最后研究者Jaing說道，通過研究闡明突變是否會帶來任何結構性的影響或許就能夠幫助我們推斷出細菌可能發(fā)生的潛在功能性改變。
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