细菌得到帮助从“沉默”突变逃避抗生素

细菌可以通过随机突变获得抵抗抗生素在他们的DNA,为他们提供一个优势,帮助他们生存。发现基因突变,生存和发现如何帮助细菌抗生素攻击,关键是帮助我们与新药反击。

研究人员已经发现了一种“沉默”的突变导致抗生素耐药性的基因密码。通常,这种突变会被忽略,他们可能已经存在于其他传染性细菌。

伦敦帝国理工学院的研究人员领导的团队,包括国际合作者,今天在《华尔街日报》发表了他们的结果美国国家科学院院刊》上。

不断上升的阻力

研究人员观察了细菌肺炎克雷伯菌导致肺部感染,血液和伤口的医院,病人免疫系统,比如那些在重症监护病房,尤其脆弱。

像许多细菌,k .肺炎越来越对抗生素,尤其是家庭叫碳青霉烯药物。最后的这些重要的药物被用于医院当其他抗生素已经失败了。

由于耐碳青霉烯可以极大地影响我们的能力来治疗感染,特拉k .肺炎x被归类为“关键”世界卫生组织的优先级1的生物。

为了有效的抗生素需要进入细菌,在k .肺炎这是通过一个通道在细菌的外膜,由一种叫做OmpK36的蛋白质。研究小组发现了一种基因突变,使细菌产生更少的蛋白质,有效地关闭一些渠道和保持碳青霉烯抗生素。

“沉默”的突变

这种突变,然而,不同标准的突变,导致抗生素耐药性。通常,突变改变遗传密码,因此当它由核糖体“读”,转化为一种蛋白质,它产生不同的氨基酸链与不同的功能。

这种突变仍然产生相同的氨基酸链,但改变了结构的一个重要的信使rna中间,防止核糖体阅读代码和生产蛋白质。

当寻找突变,基因技术通常是寻找氨基酸序列的变化。然而,由于这种突变改变了一个结构,而不是序列本身,它可以被认为是一个“沉默”的突变。

第一作者约书亚Wong博士从生命科学学系帝国,说:“在大数据时代,基因组学,基因突变等我们发现可能被认为是“无声”的基因编码的结果相同的蛋白质序列。

“这一发现应该改变我们如何看待细菌中的基因代码和潜在表明我们在科学界已经忽略了其他类似的突变,可能有着重要的影响。我们的工作集中于单一突变但从根本上改变我们如何解释突变,尤其是那些被认为是沉默。”

由于抗生素的使用

团队帝国,他们的特征突变,与牛津大学的团队合作,佛罗伦萨大学和哈佛大学全球识别突变的分布,评估阻力水平,来确定突变影响中间信使rna结构。

从全球耐药细菌样本收集使用数据,团队独立表明突变已经出现好几次。这表明它不是随机的,而是由细菌再次自卫的需要抗生素。

首席研究员迦得教授弗兰克尔从生命科学学系帝国,说:“独立突变进化在好几个场合,这告诉我们,这部小说机制不是一个一次性的侥幸,而是由抗生素消费。这表明,突变发生在抗生素压力下并突出过度使用抗生素的副作用在医院和其他设置。”

现在的团队希望他们的发现会被纳入生物信息学工具,分析基因序列来确定突变的存在,是完成了以前的机制研究小组发现。

他们还将继续与合作者寻找其他重要突变在这个关键的病原体。

参考:黄JLC大卫·S Sanchez-Garrido J, et al .经常性的出现肺炎克雷伯菌碳青霉烯抵抗介导的抑制ompK36信使rna二级结构。《美国国家科学院学报》上。2022;119 (38):e2203593119。doi:10.1073 / pnas.2203593119

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