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基因工程质粒可用于抵抗抗菌素抗性

2019-09-17 15:09:21来源:

研究人员已经设计了一种质粒来去除粪肠球菌细菌中的抗生素抗性基因,这一成就可能会导致抗生素耐药性的新方法。该研究发表在本周的美国微生物学会杂志“ 抗菌药物和化学疗法 ”上。

在体外和小鼠模型中,工程化质粒从粪肠球菌中除去抗生素抗性基因。在小鼠模型中,它将抗性基因的丰度减少了三倍。

“我们对导致医院获得性感染的生物体的关注对许多临床抗生素治疗产生了耐药性,这促进了这项研究,”共同资深作者Breck A. Duerkop博士说,他是科罗拉多大学免疫学和微生物学助理教授医学,安舒茨医疗中心,奥罗拉。

粪肠球菌是正常的良性肠道菌群的一部分,但当抗生素杀死有益的肠道菌群时,粪肠球菌可能会致病。因此,它还可以获得单一或多种药物抗性。抗生素抗性粪肠球菌感染是医院的主要问题。

用于去除抗生素抗性基因的机制是特异性蛋白质CRISPR-Cas9。它可以在DNA的任何地方进行切割。

与CRISPR-Cas9一起,将与抗生素抗性基因内的DNA同源的RNA序列添加到工程化质粒中。这些RNA指导CRISPR-Cas9在正确的位置进行切割。

联合高级研究员Kelli L. Palmer博士在动物模型方面的先前工作发现,CRISPR-Cas9可以阻止肠道粪肠球菌获得抗性基因。Palmer博士是系统生物学科学的Cecil H.和Ida Green研究员,达拉斯德克萨斯大学生物科学副教授。

用于工程化质粒的递送载体是粪肠球菌的特定菌株,其与各种不同菌株的粪肠球菌结合。共轭是细菌聚集在一起通过直接的细胞与细胞接触将遗传物质从一个转移到另一个的过程。

“ 粪肠球菌用于这些质粒递送至[耐药菌株菌株粪肠球菌 ]是免疫的获取由携带耐药性状的靶细胞,” Duerkop博士说。“工程化的质粒可以显着减少目标细菌群体中抗生素抗性的发生,使其更容易受到抗生素的影响。我们设想这种类型的系统可以用来重新敏感抗生素抗性粪肠球菌对抗生素的敏感性,”他说。

尽管如此,Duerkop博士提醒说,粪肠球菌仍有可能绕过工程质粒。一些细菌具有可以阻断CRISPR-Cas9功能的抗CRISPR系统,而另一些细菌具有可以降解外源DNA的系统。Duerkop博士说:“未来的研究需要解决粪肠球菌避免靶向系统以及在何种情况下可能发生这种问题。”