一项研究发表在化学生物学性质表明,一种新的噬菌体筛选方法可以帮助科学家试图克服抗生素耐药性。
电阻的问题
当前抗菌素的有效性递减是抗生素耐药性的结果,一个严重的问题导致住院时间较长的和死亡率增加。然而,我们的药物失败噬菌体可能成功的关键。
噬菌体是病毒指出是无害的,无菌细胞,已经进化到感染并杀死细菌,使他们的理想药物。
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免费订阅问题出现在试图确定噬菌体使用病毒蛋白质来杀死细菌。这些蛋白质必须研究在个体规模,一个非常困难的任务,因为似乎至少一种噬菌体对每一个已知的细菌菌株,与每一个噬菌体发展与一个特定的菌株,这样他们就可以对抗阻力特性。
试图从环境中分离一个噬菌体并确定哪些微生物目标和几乎已经被证明是不使用的机制。科学家常常无法评估phage-bacteria基于基因组序列单独或研究它们在战斗行动,因为许多细菌不能在实验室里培养。
筛查成功
研究人员在当前的研究中开始测试一个方法,可以优化这个过程,“我们开发了一种高通量基因筛查方法,可以识别的部分细菌细胞一种强有力的噬菌体的目标武器称为单基因细胞溶解蛋白质,”说Vivek Mutalik科学家在伯克利实验室的生物科学领域。随着抗生素耐药性的不断攀升,我们迫切需要抗生素的替代品。最小的噬菌体,我们知道的一些代码单基因细胞溶解蛋白质(单独的),也被称为‘蛋白质抗生素,抑制细菌细胞壁生产的关键组件,当中断,持续杀死细胞。”
Mutalik之前和他的同事们开发出了这样的工作所需的技术,称为Dual-Barcoded猎枪表达式库测序(Dub-seq),它允许调查未知的基因是如何工作的,即使在复杂环境样品包含许多不同类型的DNA——没有文化的必要性。
使用Dub-seq,作者能够识别细菌细胞壁的一部分或支持材料每六西格里碳素集团的目标,“总的来说,屏幕Dub-seq基因成功地发现了高信任度multicopy发挥作用的抑制PG(肽聚糖)生物合成或已知缓解OM(外膜)应激反应,并提供洞察西格里碳素集团目标/修复途径在全基因组范围内通过传统方法可能具有挑战性的获得,”作者写。
这项工作证实,单一的蛋白有可能成为抗生素,当他们攻击途径为细胞壁建筑所使用的几乎所有的细菌。使用基本的和无处不在的目标意味着这些蛋白质可以杀死细菌以外的目标菌株。
“噬菌体是非凡的创新者时破坏细菌。我们非常兴奋地揭示小说细菌pathogen-targeting机制可以杠杆成疗法,”说本杰明•阿德勒,一个博士后詹妮弗Doudna的加州大学伯克利分校和实验室研究的第一作者。
现在Dub-seq方法评估,研究人员可以应用到成千上万的单基因裂解生产噬菌体等待在环境样品表征,团队收集了从海洋、土壤甚至人类肠道。
参考:阿德勒英航,Chamakura K, Carion H, et al . Multicopy抑制屏幕显示趋同进化的单基因细胞溶解的蛋白质。Nat化学杂志。2023:1-8。doi:10.1038 / s41589 - 023 - 01269 - 7。
这篇文章是发布的一份新闻稿的返工劳伦斯伯克利国家实验室。材料已经编辑的长度和内容。
