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        重新編程細(xì)菌而不是殺死它們可能是抗生素耐藥性的答案
        
			
        
				2019-05-09 11:02:22
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        改變某人的基因編程比你想象的要容易。雖然在分子水平上改變DNA的技術(shù)正在被越來(lái)越廣泛地使用，但是也可以簡(jiǎn)單地打開(kāi)或關(guān)閉基因而不永久地改變基礎(chǔ)遺傳物質(zhì)。這意味著我們可以通過(guò)改變環(huán)境或藥物來(lái)影響發(fā)送到生物體內(nèi)的遺傳指令。
        

        重新編程細(xì)菌而不是殺死它們可能是抗生素耐藥性的答案
        

        這個(gè)“表觀遺傳學(xué)”領(lǐng)域已經(jīng)幫助醫(yī)生了解某些疾病如何發(fā)揮作用，為什么運(yùn)動(dòng)可以如此有益，以及我們?nèi)绾文軌蚋淖兯ダ线^(guò)程。但我和我的同事正試圖研究表觀遺傳學(xué)在細(xì)菌中的作用。
        

        我們最近研究了一種可能影響細(xì)菌表觀遺傳學(xué)的方法，這種方法可以在不使用抗生素藥物的情況下阻止感染。鑒于許多細(xì)菌對(duì)現(xiàn)有抗生素產(chǎn)生抗藥性，這可能開(kāi)辟治療疾病的重要新途徑。
        

        我們的研究著眼于鮑曼不動(dòng)桿菌(Acinetobacter baumannii)，它是人們可以在醫(yī)院中感染的主要原因，并且可以殺死多達(dá)70%的感染者?？股夭辉龠m用于鮑曼不動(dòng)桿菌的某些菌株 - 世界衛(wèi)生組織最近將其列為對(duì)人類健康的最大細(xì)菌威脅。
        

        我們已經(jīng)有一些所謂的抗毒藥物，它們不會(huì)殺死細(xì)菌，但會(huì)使它們無(wú)害，這樣身體的免疫系統(tǒng)就可以清除它們，而不會(huì)讓任何背后的藥物產(chǎn)生抗藥性。提出一種影響細(xì)菌表觀遺傳學(xué)的方法，使蟲(chóng)子無(wú)害，可以幫助我們制造新的抗病毒藥物，為藥物做出巨大貢獻(xiàn)。
        

        為了開(kāi)始這個(gè)過(guò)程，我們首先轉(zhuǎn)向人類表觀遺傳學(xué)。影響我們表觀遺傳學(xué)的最常見(jiàn)方式是在我們的遺傳物質(zhì)中添加一個(gè)小分子標(biāo)記，以打開(kāi)或關(guān)閉相關(guān)基因。特別是，我們可以將一種稱為乙?；臉?biāo)簽添加到稱為組蛋白的重要蛋白質(zhì)中。
        

        重新編程細(xì)菌而不是殺死它們可能是抗生素耐藥性的答案
        

        在組蛋白中加入乙?；鶚?biāo)簽。圖片來(lái)源：CNX OpenStax，CC BY
        

        組蛋白組織我們的2米長(zhǎng)的DNA分子，使它們能夠整齊地貼合在我們100微米長(zhǎng)的細(xì)胞內(nèi)。添加乙?；鶚?biāo)簽是細(xì)胞用來(lái)改變組蛋白與DNA相互作用方式的自然機(jī)制。添加乙?；鶚?biāo)簽通常會(huì)激活某些基因，這意味著它們會(huì)改變細(xì)胞的行為方式。該組蛋白修飾過(guò)程中的失敗與癌癥，心血管疾病和許多神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。
        

        細(xì)菌細(xì)胞有自己的組蛋白形式，稱為HU，它組織DNA并參與使其所有功能發(fā)揮作用。被稱為“革蘭氏陽(yáng)性”的細(xì)菌，例如我們消化系統(tǒng)中幫助我們分解食物的細(xì)菌，如果沒(méi)有工作HU就無(wú)法生存。并且“革蘭氏陰性細(xì)菌”，通常是使我們生病的那些，例如腸沙門(mén)氏菌，在沒(méi)有HU的情況下變得更不那么有害。
        

        新藥
        

        在我們的研究中，我們發(fā)現(xiàn)向HU添加乙?；鶚?biāo)簽顯著影響了它與DNA的相互作用方式。這意味著這種修飾極有可能產(chǎn)生表觀遺傳變化，影響細(xì)菌如何生長(zhǎng)和感染其他生物。因此，如果我們能夠以這種方式制造能夠?qū)?xì)菌蛋白質(zhì)進(jìn)行這些改變的藥物，我們就能有一種新的方法來(lái)阻止感染。
        

        這對(duì)于醫(yī)學(xué)來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常重要的挑戰(zhàn)，因?yàn)榭股啬退幍募?xì)菌每年在全世界殺死70萬(wàn)人。如果我們找不到新的治療方法，到2025年每年的死亡人數(shù)可能會(huì)增加到1000萬(wàn)。
        

        一旦我們驗(yàn)證了特定的表觀遺傳變化與細(xì)菌感染之間的聯(lián)系，我們就可以開(kāi)始尋找以這種方式改變細(xì)菌表觀遺傳學(xué)的物質(zhì)，使其降低危害。在臨床前開(kāi)發(fā)或臨床試驗(yàn)中，已有幾種以類似方式靶向人類表觀遺傳學(xué)的分子。因此，“關(guān)閉”細(xì)菌引起感染的能力的藥物可能并不太遙遠(yuǎn)。
        
			

			
          
        
			
        
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