从细菌中“取代”抗生素抗性基因

时间:2025年5月12日
来源:AAAS

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伯明翰的科学家们已经确定了一种叫做质粒固化的方法的基本遗传密码,这种方法旨在从细菌中“取代”抗生素抗性基因。

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伯明翰的科学家们已经确定了一种叫做质粒固化的方法的基本遗传密码,这种方法旨在从细菌中“取代”抗生素抗性基因。

质粒是一种小的环状DNA链,在允许细菌在不断变化的环境中快速共享有益基因方面发挥着至关重要的作用,最令人担忧的是当它们携带具有抗生素抗性的基因时。

伯明翰大学生物科学学院的克里斯·托马斯教授多年来一直在研究质粒固化,并为此目的设计了有用的“多拷贝”质粒(每个细菌中都有许多拷贝),从而产生了一种专利的、有效的方法来取代不需要的携带抗性的质粒。

然而,当将其发展成一种可以通过“低拷贝”质粒在肠道中传播的“益生菌”系统时,托马斯实验室发现,他们必须对质粒进行改造,使其具有更多的拷贝数,然后才能进行有效的位移,他们称之为“增强”

他的进一步研究发表在《核酸研究》杂志上,探讨了为什么这种增强是必要的,并发现问题在于大肠杆菌中经常发现的“问题”F质粒的一部分,他的实验室将其作为模型靶系统。

托马斯教授说:“我们已经确定了质粒中对质粒置换至关重要的部分,并建立了一个全新的‘固化盒’,不需要增强。”

虽然目前的论文涵盖了基础科学,并揭示了支撑这种更强大设计的遗传密码,但托马斯教授的工作现在已经转移到研究肠道动物模型中质粒的传播。描述这项进一步工作结果的论文正在准备中,他说这非常令人鼓舞。

“我们知道动物是抗生素抗性基因的储存库,可以传播给人类,我们现在更好地了解如何使固化质粒在真实环境中起作用。”

托马斯教授和他在哈珀亚当斯大学、萨里大学兽医学院和动植物卫生机构的研究合作者现在正在寻找有兴趣开发可食用益生菌的商业合作伙伴,以对抗动物和人类肠道细菌中的抗生素耐药性。


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