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      可翻轉(zhuǎn)的DNA開關(guān)有助于細(xì)菌抵抗抗生素
      
			
      
				2019-02-19 15:16:09
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      細(xì)菌有許多眾所周知的技巧可以適應(yīng)不斷變化的環(huán)境，例如突變和共享DNA片段。研究較少的是一種機(jī)制，通過微調(diào)特定基因或途徑的使用，使細(xì)菌能夠?qū)箍焖侪h(huán)境變化的賭注，這一過程被稱為“相變”。相變通過一個(gè)獨(dú)特的細(xì)菌啟動子和其他基因調(diào)控DNA片段(稱為逆轉(zhuǎn)子)發(fā)揮作用，這些片段可以在物理上來回翻轉(zhuǎn)。當(dāng)面向前方(相對于周圍的DNA)時(shí)，這些可逆元素會使附近的基因轉(zhuǎn)向; 當(dāng)向后時(shí)，基因保持關(guān)閉。但很少有人知道逆轉(zhuǎn)子在細(xì)菌世界中的廣泛存在，它們控制著哪些細(xì)菌功能，以及個(gè)體的獨(dú)特生理組成是否會影響哪些逆轉(zhuǎn)子細(xì)菌翻轉(zhuǎn)或關(guān)閉。
      

      可翻轉(zhuǎn)的DNA開關(guān)有助于細(xì)菌抵抗抗生素
      

      由馬薩諸塞州綜合醫(yī)院廣泛傳染病和微生物組計(jì)劃(IDMP)以及麻省理工學(xué)院微生物組信息學(xué)和治療學(xué)中心(CMIT)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)撰寫的科學(xué)報(bào)告稱，逆轉(zhuǎn)子存在于各種細(xì)菌中，反轉(zhuǎn)子培養(yǎng)抗生素抗性的情況，并表明它們可能有助于細(xì)菌適應(yīng)和殖民新宿主。
      

      該團(tuán)隊(duì)指出，Invertons很常見，特別是在人體腸道中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌物種中。許多細(xì)菌通過控制它們在表面上展示的蛋白質(zhì)和其他分子來幫助細(xì)菌調(diào)節(jié)它們與宿主免疫系統(tǒng)和周圍環(huán)境其他方面的相互作用。
      

      它們似乎也響應(yīng)細(xì)菌細(xì)胞的周圍環(huán)境。例如，對來自微生物組移植的腸道細(xì)菌的調(diào)查顯示，許多逆轉(zhuǎn)子在它們接受者定居時(shí)會翻轉(zhuǎn)方向，進(jìn)一步支持環(huán)境適應(yīng)性作用。
      

      此外，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了許多調(diào)節(jié)抗生素抗性基因的逆轉(zhuǎn)子，其“關(guān)閉”/“開啟”比率在藥物暴露后顯著變化。在這種情況下，圖片開始從他們的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)。在一組細(xì)菌中，監(jiān)督抗性基因的逆轉(zhuǎn)子將在大多數(shù)細(xì)胞中處于“關(guān)閉”位置。(抗生素抗性基因經(jīng)常影響蛋白質(zhì)生產(chǎn)等重要功能，因此細(xì)菌大部分時(shí)間都會使這些基因失去作用。)然而，反轉(zhuǎn)子將在少數(shù)細(xì)胞中“開啟”，使它們具有抗性。
      

      抗生素暴露會消滅該組中的大部分細(xì)菌，但少數(shù)可以補(bǔ)充人群?？股叵Ш螅S著時(shí)間的推移，逆轉(zhuǎn)子在大多數(shù)細(xì)胞中“翻轉(zhuǎn)”。
      

      為了得出它們的結(jié)論，研究人員檢查了存放在國家生物技術(shù)信息中心的近55,000個(gè)細(xì)菌基因組的序列數(shù)據(jù)，使用一種稱為PhaseFinder的定制算法來尋找逆轉(zhuǎn)子的基因組標(biāo)記，隨后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究。他們還對接受微生物移植手術(shù)的患者進(jìn)行了細(xì)菌采集。
      

      總的來說，該團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果指出了逆轉(zhuǎn)子在管理細(xì)菌及其寄主如何共存方面發(fā)揮作用的許多部分，以及潛在地促進(jìn)抗生素耐藥性上升的趨勢 - 需要進(jìn)一步深入研究。
      
			

			
        
      
			
      
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