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        新的基因轉(zhuǎn)移規(guī)則可以幫助防止抗生素耐藥性的傳播
        
			
        
				2018-11-25 14:04:57
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			  來源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        不同于其他生物,細菌可以遺傳物質(zhì)從他們的環(huán)境。這種交換基因的能力使他們能夠接等新特征不同的代謝途徑,毒力基因和抗生素耐藥性。更好的理解的復(fù)雜機制基因轉(zhuǎn)移可能是拿著線的關(guān)鍵的全球威脅嗎不斷增加的抗生素耐藥性。我們的最新的研究結(jié)果了我們一步接近這一目標的發(fā)現(xiàn)一套新的規(guī)則。
        

        新的基因轉(zhuǎn)移規(guī)則可以幫助防止抗生素耐藥性的傳播
        

        細菌基因組我們不能做的事情
        

        細菌是我們不變的和無處不在的同伴。在每個表面和周圍的人群的細菌搖動他們的集體生物量超過一千倍比整個人口。
        

        我們不會存活太久沒有細菌。我們欠他們做我們的星球居住,他們的角色在返回土壤養(yǎng)分。沒有微生物是地球噩夢般的場景。然而,進化過程,允許細菌生存條件限制其他生命形式也可以讓他們對人類健康有害的。
        

        與人類基因組相對純粹的在我們的有生之年,獲得新的細菌遺傳物質(zhì)頻繁。你周圍的一些細菌改變了自從你開始閱讀。
        

        雖然自己的遺傳物質(zhì)原子核的防護膜,背后隱藏的細菌沒有這樣的拱頂結(jié)構(gòu)。一個細菌獲得高達60%的基因組最近通過的現(xiàn)象水平基因轉(zhuǎn)移(HGT),大面積的DNA可以交換在單個步驟或完全替換。
        

        這個難題
        

        周圍的神秘高度是排骨和改變DNA的過程似乎乍一看是偶然的,但高度傾向于發(fā)生嗎最常見的密切相關(guān)的物種之間。為什么?
        

        水平基因轉(zhuǎn)移可以發(fā)生在幾個不同的方式。每個人都可以歸結(jié)為一個DNA引入細菌細胞,在細胞的DNA,被意外整合到染色體。無論如何,細胞內(nèi)DNA結(jié)束,介紹了DNA可以包括在受體細胞的基因組中。基因似乎是沒有免疫.
        

        如果這個故事是簡單的,這將是它。新的DNA的細胞將面臨自然選擇與當(dāng)?shù)仄渌⑸餇帄Z資源。如果DNA包含基因,這可能意味著新的能力有益細胞,像抗生素天啟幸存的下一個地方。
        

        然而,生物學(xué)是很少如此簡單。相反,細菌更傾向于給予和接受密切相關(guān)的基因比人們想象的更頻繁。的部分原因,這是令人驚訝的是,最有可能的候選人捐贈基因在任何環(huán)境中并不是近親。多達18000個細菌基因組中可以找到一個克土。這表明比附近其他的東西決定了基因轉(zhuǎn)移事件是成功的。
        

        規(guī)則
        

        我們的核心工作是短暫的,重復(fù)序列稱為目標,或建筑傳授序列。目標是重要的DNA在細菌DNA復(fù)制和隔離.
        

        我們發(fā)現(xiàn),如果目標是集匹配的捐獻者和接受者之間基因組,然后可以維持DNA基因組之間的移動。相反如果他們不匹配,有效地建立轉(zhuǎn)移的“規(guī)則”。
        

        在自然界中,傳入的細??染色體DNA像下雨一樣。受體細胞行為的目標有點像多洞的傘,只有讓目標兼容通過添加到染色體DNA。倒置的模式(隨機事件的DNA是轉(zhuǎn)過身面對相反的方向)和細菌的高度染色體表明自然選擇的細菌過濾掉高度與不相容的目標。
        

        值得一提的是,目標不是一個困難的障礙,而是一種限制高度,積極實施密切相關(guān)的生物之間的轉(zhuǎn)移。雖然我們的研究結(jié)果表明,錯誤的目標可能會導(dǎo)致問題重要的系統(tǒng)(如DNA復(fù)制和隔離,新獲得的基因?qū)毎挠螒蛞?guī)則顛覆者,抗生素抗性基因不太可能過濾掉,如果他們有不兼容的目標。生物學(xué)一樣,目的是建立規(guī)則是另一個更復(fù)雜的難題。
        

        使它有利于我們的工作
        

        質(zhì)粒小環(huán)的雙鏈DNA漂浮在細胞和能夠獨立于細菌染色體的復(fù)制。這使得他們對計劃免疫相關(guān)基因轉(zhuǎn)移的限制;他們沒有進入染色體。他們最終是一種新穎的DNA可以在細胞中。
        

        他們也常常含有抗生素抗性基因。如果我們能找到的方法使這些細菌的質(zhì)粒就更難以忍受的環(huán)境,也許我們可以限制他們以同樣的方式傳播,目的是限制細菌染色體之間的轉(zhuǎn)移。
        

        一個想法將是一個遺傳工具,將迫使質(zhì)粒與染色體物理集成。同時這將使這些話題移動和染色體的約束函數(shù)。例如,一個質(zhì)粒“固定”磁帶可以部署在高危地區(qū)減少plasmid-based基因轉(zhuǎn)移在一群耐多藥致病細菌被稱為ESKAPE病原體.如果我們能做到這一點,也許在未來我們可以防止基因擴散的擔(dān)憂,如抗生素抗性基因或基因毒性。
        
			

			
          
        
			
        
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