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        區(qū)分致命的葡萄球菌和無害的菌株
        
			
        
				2019-01-21 15:15:46
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        金黃色葡萄球菌是導(dǎo)致皮膚，軟組織和其他幾種感染的主要原因。由于抗生素耐藥菌株(包括耐甲氧西林金黃色葡萄球菌或MRSA)的迅速增加，葡萄球菌也是一種全球公共威脅。然而，Staph通常也會(huì)在我們的鼻腔和其他身體部位進(jìn)行殖民化而不會(huì)造成傷害。為了更好地了解這些細(xì)菌并開發(fā)出更有效的治療方法，加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員不僅研究了一個(gè)代表性的Staph基因組，而且研究了“泛基因組” - 64種不同菌株的基因組，這些菌株的存在地點(diǎn)不同，它們感染的宿主及其抗生素抗性譜。
        

        區(qū)分致命的葡萄球菌和無害的菌株
        

        這項(xiàng)研究于6月6日由美國國家科學(xué)院院刊發(fā)表，將所有Staph基因分為兩類：核心基因組或可有可無的基因組。該研究得益于Bernhard Palsson博士，生物工程和兒科學(xué)杰出教授，以及兒科和藥學(xué)教授Victor Nizet博士的合作。實(shí)驗(yàn)主要由當(dāng)時(shí)在Palsson實(shí)驗(yàn)室的研究生Jonathan Monk執(zhí)行。“這項(xiàng)研究最激動(dòng)人心的是同時(shí)分析這么多菌株的計(jì)算能力- 無限數(shù)量，真正 - 更好地了解生物體的基本代謝與其毒力或引起人類疾病的能力之間的相互關(guān)系，”Nizet說。 ，兒科醫(yī)生和傳染病研究員。
        

        Palsson是系統(tǒng)生物學(xué)的先驅(qū)，系統(tǒng)生物學(xué)是一個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，結(jié)合了實(shí)驗(yàn)和計(jì)算方法，捕捉復(fù)雜生命系統(tǒng)的多層視圖及其工作原理。在這項(xiàng)研究中，Monk和Palsson使用基因組規(guī)模模型 - 計(jì)算機(jī)模擬 - Staph代謝來系統(tǒng)地分析64種Staph菌株在300多種不同環(huán)境中茁壯成長的能力。
        

        平均而言，單個(gè)Staph基因組編碼2,800個(gè)基因。但在這里，研究人員在64個(gè)細(xì)菌菌株 - 葡萄球菌泛基因組中共發(fā)現(xiàn)了7,457個(gè)基因。百分之十九的泛基因組(1,441個(gè)基因)構(gòu)成了該團(tuán)隊(duì)所稱的“核心基因組”，指的是生命必需的基因并由所有菌株編碼。相比之下，絕大多數(shù)的Staph泛基因組是可有可無的，并且在菌株中變異更多--39%(2,871個(gè)基因)被認(rèn)為是“附屬”，這意味著它們存在于一些但不是所有菌株中，剩余的42%( 2,871個(gè)基因)“獨(dú)特”，意味著它們只在一個(gè)菌株中被發(fā)現(xiàn)。
        

        可分配的基因賦予在特定環(huán)境條件下具有它們優(yōu)勢的菌株，例如適應(yīng)不同的生存空間，定殖新的人或動(dòng)物宿主的能力和抗生素抗性。“來自單一菌株的知識(shí)永遠(yuǎn)不足以代表整個(gè)物種，”帕爾森說。“現(xiàn)在，Staph泛基因組可以幫助我們更聰明地分析細(xì)菌的毒力以及細(xì)菌如何對(duì)抗生素產(chǎn)生反應(yīng)或抗生素。”
        

        “這項(xiàng)研究提供了一個(gè)重要的路線圖 - 描述了金黃色葡萄球菌意味著什么，”Nizet說。“我們現(xiàn)在可以使用這些信息來測試任何數(shù)量的假設(shè)。例如，我們可能會(huì)確定一個(gè)對(duì)細(xì)菌生命至關(guān)重要的系統(tǒng)，現(xiàn)在我們可以將這些信息帶回實(shí)驗(yàn)室，研究這些基因和它們編碼的蛋白質(zhì)的深度，并篩選專門針對(duì)該途徑的新療法。“
        

        Palsson和Nizet最近獲得了美國國立衛(wèi)生研究院國家過敏和傳染病研究所頒發(fā)的一項(xiàng)為期五年，價(jià)值950萬美元的獎(jiǎng)學(xué)金，以建立一個(gè)跨學(xué)科中心，以確定抗生素耐藥性的系統(tǒng)生物學(xué)。
        
			

			
          
        
			
        
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