PLOS GENET:开发抗生素的新方法

2017-04-15 MedSci MedSci原创

目前,在细菌群体基因组数据集的规模和多样性方面的最新进展为高精度地研究细菌基因组范围的共同进化模式提供了有力的基础。 在这里,研究人员描述一种新的统计方法,即genomeDCA,它使用计算结构生物学的最新进展来确定最强共同进化压力下的多态位点。研究人员发现了一种开发抗生素的新方法,这种抗生素可用于杀死多种耐药菌。通过将这种新信息与分子医学结合起来,科学家现在可以识别攻击这些细菌的特异分子成分,并利

近日,来自奥斯陆中心生物统计学和流行病学和英国的桑格研究所的研究人员报道了一项关于通过基因组学研究抗生素抗性的研究,相关研究成果刊登于国际杂志Plos genetics上。

目前,在细菌群体基因组数据集的规模和多样性方面的最新进展为高精度地研究细菌基因组范围的共同进化模式提供了有力的基础。 在这里,研究人员描述一种新的统计方法,即genomeDCA,它使用计算结构生物学的最新进展来确定最强共同进化压力下的多态位点。研究人员发现了一种开发抗生素的新方法,这种抗生素可用于杀死多种耐药菌。通过将这种新信息与分子医学结合起来,科学家现在可以识别攻击这些细菌的特异分子成分,并利用这些突变来破坏它们自身繁殖的能力。

研究人员将genomeDCA应用于代表主要人类病原体肺炎链球菌(肺炎球菌)和化脓性链球菌(A型链球菌)的两个大群体数据集。对于肺炎球菌,在1,936个位点之间鉴定出5,199个假定的上位相互作用。四分之三以上的链接位于pbp2xpbp1apbp2b基因内的位点之间,其序列对于确定对β-内酰胺抗生素的不敏感性至关重要。基于网络的分析发现,这些基因也与编码二氢叶酸还原酶的偶联,改变为甲氧苄啶抗性的基础。与这些抗生素抗性基因不同,384个蛋白质编码序列的大网络组分包含许多在基本细胞功能中至关重要的基因,而另一个不同的组分包括与毒力相关的基因。A组链球菌(GAS)数据组群体代表基因组相对较少的遗传变异和高水平的连锁不平衡的克隆群体。尽管如此,研究人员能够确定两个RNA伪嘌呤合成酶,它们各自与穿过染色体的单独的一组基因座牢固连接,代表了共同选择的生物似乎合理的靶标。该方法揭示了肺炎球菌中抗性,毒力和核心机制基因的相互作用网络,突出了新药物靶标的推定候选物。

研究显示,这里应用的群体基因组分析方法可以从统计学上分析共同演化的基因座对。这种发现方法大大增强了系统生物学上位性分析的未来潜力,并且可以补充全基因组关联研究,作为为靶向实验工作做出假设的手段。

原始出处:

Marcin J. Skwark, Nicholas J. Croucher, Santeri Puranen. et al. Interacting networks of resistance, virulence and core machinery genes identified by genome-wide epistasis analysis.2017.

本文系梅斯医学(MedSci)原创编译整理,转载需授权!


作者:MedSci



版权声明:
本网站所有注明“来源:梅斯医学”或“来源:MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明“来源:梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (4)
#插入话题

相关资讯

维生素如何充当炮灰,增强抗生素的疗效!

2017年3月29日讯 /生物谷BIOON /——日前,来自贝尔法斯特女王大学的研究人员找到了抗生素治疗囊胞性纤维症越来越没效的原因,同时表明脂溶性维生素可能是一种可行的解决方案。 由Wellcome-Wolfson实验医学研究所的Miguel Valvano教授领导的研究团队发现了一些特殊细菌对抗生素无反应的原因。 这种叫做伯克霍尔德菌的细菌具有高度抗生素耐药性,会引起囊胞性纤维症患

Gut:长期使用抗生素导致结肠直肠腺瘤?

在青年和中年时长期使用抗生素可能会增加结肠和直肠异常增生的风险,也就是我们熟知的息肉或者结肠直肠瘤,而大多数会发展成结肠直肠癌。近期,发表于《肠道》杂志的文章中指出,肠道细菌的种类和多样化在癌症发展中扮演的重要角色。

Nat Commun:早期抗生素使用对小鼠的影响

《自然 - 通讯》发表的一项研究在小鼠模型中显示,生命早期施用低剂量青霉素对肠道菌群、脑生理和社会行为都有持续的影响。这项研究还表明,联合施用一种益生菌(可能有某些特定健康益处的细菌)可以预防这些改变。越来越多的证据表明,在生命早期施用抗生素可能会产生有害的长期影响。一些动物研究表明,高剂量的抗生素会对行为和脑神经化学造成长期影响。John Bienenstock, Sophie Leclercq

BMJ:长期使用抗生素会导致癌症的发生

最近发表在《gut》杂志上的一篇文章指出:早年间持续性地使用抗生素将会导致大肠息肉的增生,对对于癌症的发生具有潜在的威胁。这一发现与许多相关的研究共同表明,肠道的微生物群组对于癌症的发生具有至关重要的作用。此前的研究表明,使用抗生素会导致肠道癌症的发生,但这些研究持续时间都较短,因此这一相关性的强度饱受质疑。另外,抗生素与肠息肉的增

JAMA Pediatr:儿童急性阑尾炎使用抗生素治疗好还是阑尾切除术好?

使用抗生素治疗急性无并发症的阑尾炎对成年患者是有效的,但其在儿科患者中的应用仍有争议。近期,一项旨在比较抗生素治疗与阑尾切除术治疗儿童急性无并发症尾炎的安全性和疗效的研究发表在杂志JAMA Pediatr上。此项研究检索了2016年4月17日前PubMed、MEDLINE、EMBASE和Cochrane图书馆数据库以及Cochrane对照试验的随机临床试验。搜索仅限于以英文发表的研究。搜索词包括阑

蓝舒洁:一位找到超级细菌“克星”的90后华裔女博士

蓝舒洁,一名出生于马来西亚的90后华裔,一名荣获2017年度“影响世界华人盛典”希望之星奖项的女博士。去年,她所在的科研团队成功研发出一种新型化合物,能够“手撕”超级细菌,且不伤害身体正常细胞。这一成果有望解决细菌耐药性难题。