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Nature子刊:开发出CHAOS方法阻止抗生素耐药性超级细菌产生

发布日期:2018-10-05来源:生物谷发布人:感控雏鹰

根据美国疾病控制中心(CDC)的数据,多药耐药性细菌---相比于新制造出的抗生素,能够更快地适应现有的抗生素---在美国每年感染近200万人并造成至少23000人死亡。

为了开发出可持续的长期解决方案,来自科罗拉多大学博尔德分校的研究人员在一项新的研究中,开发出一种CHAOS(Controlled Hindrance of Adaptation of OrganismS, 控制和阻止有机体的适应性)方法:利用CRISPR DNA编辑技术对细菌细胞内的多种基因表达进行修饰,从而阻止细菌性病原体中的这个至关重要的适应过程和破坏它进化出防御的能力。这些研究结果可能开辟了关于如何最好地限制细菌抗生素耐药性产生的新研究途径。相关研究结果近期发表在Communications Biology期刊上,论文标题为“Multiplexed deactivated CRISPR-Cas9 gene expression perturbations deter bacterial adaptation by inducing negative epistasis”。论文第一作者为科罗拉多大学博尔德分校化学与生物工程系研究员Peter Otoupal。

2013年,Otoupal和他的同事们开始寻找能够作为大肠杆菌的细胞杀伤开关的基因。当他们一次调整一个基因时,这种细菌能够适应并存活下来。但是当他们一次改变两个或多个基因时,这些细菌细胞变弱了。

这种CHAOS方法利用这种效应,调整多个基因的表达,从而增加细菌细胞的压力并最终引发连锁反应,使得它们更容易受到当前药物治疗的影响。这种技术不会改变细菌的DNA本身,仅会改变多个基因的表达。

论文通信作者、科罗拉多大学博尔德分校化学与生物工程系助理教授Anushree Chatterjee认为,这种方法为创造更有效的组合方法提供了巨大的潜力。

Otoupal说,虽然大肠杆菌有近4000个基因,但确切的一连串基因修饰似乎比被破坏的基因数量少得多。尽管如此,这些研究人员仍计划继续优化CHAOS方法,以寻求最有效破坏基因表达。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:Peter B. Otoupal, William T. Cordell, Vismaya Bachu et al.Multiplexed deactivated CRISPR-Cas9 gene expression perturbations deter bacterial adaptation by inducing negative epistasis. Communications Biology, Published Online: 03 September 2018, doi:10.1038/s42003-018-0135-2.