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        研究人員確定了允許致命類型的細菌傳播抗生素抗性的成分
        
			
        
				2019-06-06 09:31:14
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        僅在美國，細菌金黃色葡萄球菌的抗生素耐藥性每年造成11,300人死亡 - 這個數(shù)字相當于該國革蘭氏陽性耐藥細菌引起的死亡總數(shù)的一半。如此高的死亡率與細菌獲得抗生素抗性的速度有關。在生物醫(yī)學研究所(巴塞羅那IRB)進行的一項研究涉及馬德里Centro deInvestigacionesBiológicas(CIB-CSIC)的合作，確定了金黃色葡萄球菌用于獲取和轉移基因的機制的關鍵組成部分。賦予對抗生素的抗性。這項工作已于本周發(fā)表在“美國國家科學院院刊”(PNAS)上)。
        

        研究人員確定了允許致命類型的細菌傳播抗生素抗性的成分
        

        “對抗細菌的斗爭 - 特別是在它們是主要威脅的醫(yī)院環(huán)境中 - 意味著要了解基因如何轉移以適應不斷變化的環(huán)境。例如，當他們接受新抗生素治療時，”研究負責人和IRB巴塞羅那集團領導人Miquel Coll，也是CSIC研究員，從結構生物學的角度研究水平基因轉移。
        

        阻止傳播
        

        “水平基因轉移賦予細菌以非凡的能力進化和快速適應 - 例如人類沒有的能力，”Coll說。其中一種途徑稱為結合，這是兩種細菌結合的過程，其中一種將稱為質粒的DNA轉移到另一種。“質粒是一小塊環(huán)狀DNA，只含有很少的基因，通常包括抗生素抗性基因，只需幾分鐘即可在細菌之間傳遞，”他解釋道。
        

        水平基因轉移涉及其中松弛酶(酶蛋白)是關鍵組分的機制。由于松弛酶與質粒DNA片段形成的復合物結構的3-D分辨率，研究人員已經(jīng)確定氨基酸組氨酸是DNA加工中的關鍵元素，因此在轉移和擴散中抵抗
        

        “我們發(fā)現(xiàn)的是，金黃色葡萄球菌的不同菌株的松弛酶不同，因為它使用了我們所知道的任何其他松弛酶都不使用的氨基酸，”該研究的第一作者，Radoslaw Pluta，前“解釋說。 la Caixa“巴塞羅那IRB博士生，目前是波蘭華沙國際分子與細胞生物學研究所的博士后研究員。
        

        組氨酸是催化殘基，其允許松弛酶切割DNA，與其結合，并拉伸兩條鏈中的一條并將其帶入受體細菌中，其中鏈再次復制以形成質粒的雙鏈。這種新質?，F(xiàn)在擁有抗性基因和將它們轉移到另一種細菌的機制?？茖W家指出，這種催化組氨酸存在于85%的金黃色葡萄球菌菌株的松弛酶中。
        

        為了測試組氨酸在水平基因轉移中是否具有決定性作用，參與該研究的CIB-CSIC的Manuel Espinosa小組的研究人員用不同的氨基酸取代了它，并證實它可以阻止培養(yǎng)皿中的轉移。
        

        組氨酸的突變不會殺死這種細菌，而是阻止基因轉移。如何利用這種機制來對抗感染?“我不知道，”科爾說，“但我們現(xiàn)在知道有關致死細菌的更多細節(jié)，這可能為分子的發(fā)展鋪平道路，以防止耐藥菌株的傳播”。
        

        Coll解釋說，醫(yī)院感染是最難解決的問題。他說：“我們正處于一場我們總是失敗的競賽中，因為當一種新的抗生素被推出時，抵抗力很快就會出現(xiàn)并擴散。”科學家補充說，醫(yī)院使用的抗生素清單“太短”了。除了開發(fā)新抗生素的困難外，科爾還評論了阻礙進步的另一個障礙。“投資很少，因為制藥行業(yè)還有其他優(yōu)先事項。雖然這非常有效，但應該匯集公共和私營部門的資源”。
        

        這項工作涉及Modesto Orozco小組的合作，也在IRB Barcelona，該小組進行了理論研究，通過組氨酸驗證質粒DNA與蛋白質之間的化學反應。使用在格勒諾布爾的歐洲同步加速器中通過X射線衍射獲得的數(shù)據(jù)，已經(jīng)實現(xiàn)了由蛋白質和DNA形成的復合物的結構分辨率。
        
			

			
          
        
			
        
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