科學家觀察細菌DNA進化速度
印第安納大學的科學家們第一次直接觀察的一個關鍵步驟的過程,細菌利用快速發(fā)展的新特征,包括抗生素耐藥性。使用方法發(fā)明IU,研究人員記錄的第一個圖像細菌appendages-over比人類頭發(fā)細10000倍他們伸出去趕DNA。這些DNA片段可以整合到細菌的基因組DNA通過這一過程被稱為吸收或“水平基因轉移."
工作是6月11日發(fā)表在《自然》雜志上的微生物。
“橫向基因轉移是一個重要的方式抗生素耐藥性細菌物種之間移動,但以前從未被觀察到,因為涉及的結構非常非常小,“說資深作者Ankur Dalia,助理教授布盧明頓大學藝術與科學學院生物學系。
“重要的是要理解這個過程,因為我們了解細菌是如何分享DNA,阻礙它的更好的機會,”他補充道。
每年近100萬人受到抗藥性細菌的影響,根據(jù)世界衛(wèi)生組織。誰發(fā)現(xiàn)的證據(jù),這些菌株近490000人結核性和500000人與其他傳染病。
中使用的細菌研究霍亂弧菌,這種微生物導致霍亂。環(huán)境中的細菌DNA結構用于捕獲非常薄,稱為菌毛的毛發(fā)狀附屬物。盡管科學家們意識到,菌毛在DNA中發(fā)揮作用,Dalia說,缺乏直接的證據(jù)證明它們是如何工作的,直到這項研究。為了觀察菌毛在行動中,科學家們使用一種新方法發(fā)明了在國際單位“漆”菌毛和DNA片段有特殊的染料。
團隊開發(fā)新方法與染料由標簽pili IU特聘教授伊夫·布朗和IU博士生考特尼埃里森。這項新研究使用這些染料來顯示,菌毛像微觀“魚叉手”,把線穿過毛孔壁內(nèi)的“矛”一個流浪的DNA的小費。然后pili“卷”DNA通過相同的孔隙進入細菌細胞。Dalia說DNA的孔太小需要折疊一半適合通過開放的細胞。
“就像線程一根針”,埃里森說,他是這項研究的第一作者。“洞外膜的大小幾乎是DNA螺旋彎曲的確切寬度的一半,可能穿過。如果沒有毛指導,機會的DNA將打擊孔隙在合適的角度進入細胞基本上是零。”
接下來,Dalia團隊想要研究如何pili表示“鉤”到DNA在合適的地方,尤其是蛋白質參與的過程似乎與DNA以一種全新的方式進行交互。他們也期待應用pili標記方法研究其他功能由這些不同的細菌結構。“這些是多才多藝的附屬物,Dalia說。“這個方法發(fā)明IU是開放我們的基本了解一系列的細菌功能。”
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