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細菌表觀基因組的發現可能導致危險感染的治療

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一種幫助有害細菌的形成孢子的過程 艱難梭菌 (艱難梭菌西奈山伊坎醫學院的研究人員報告說,要在惡劣的條件下生存和傳播受表觀遺傳學的影響,表觀遺傳學是影響DNA遺傳密碼以外的基因表達的因素。這是表觀遺傳學調節任何細菌中孢子形成的第一個發現。他們的研究為開發這種破壞性感染的治療方法打開了新的窗口。

艱難梭菌 每年感染將近50萬人,導致嚴重妞妞一直輸腹瀉,並殺死了65歲以上感染腹瀉病的人不到10%。細菌的孢子通過糞便傳播,具有極強的彈性,可以在體外存活數週或數月,從而感染接觸受污染表面的人。

由於感染如此普遍且具有破壞性,因此 艱難梭菌 基因組已有很好的研究,但西奈山伊坎市數據科學與基因組技術研究所遺傳與基因組科學副教授,研究的資深作者Gang Fang博士說,他和他的同事採取了另一種方法。娛樂城比較他們研究中的方法。 “我們想要耀發娛樂城我們必須研究細菌的遺傳密碼,並研究對基因組進行了哪些化學修飾。”儘管這些稱為甲基化的表觀遺傳化學修飾不會改變基因的序列,但它們可以修飾特定基因的活性以使其具有或多或少的活性,這對生物體的功能產生了深遠的影響。

方的團隊於2012年率先使用第三代DNA測序技術繪製細菌表觀遺傳因子,並開始研究 艱難梭菌 表觀遺傳學在2015年。首先,團隊被孤立 艱難梭菌 從西奈山醫院重症監護病房(ICU)的36名患者的糞便樣本中感染了該樣本。他們分析了樣本,發現了一種特殊的表觀遺傳模式,在所有樣本中都高度保守。接下來,他們檢查了約300 艱難梭菌 來自美國國立衛生研究院(National Institutes of Health)運作的基因序列數據庫GenBank的基因組基因組,發現所有這些都共享同一基因,該基因負責ICU患者的表觀遺傳模式。

鑑於這種表觀遺傳模式在細菌的功能中起著至關重要的作用,Fang的團隊與Aimee Shen博士實驗室副教授合作,對艱難梭菌孢子形成和感染艱難梭菌的小鼠進行了兩項進一步研究。塔夫斯大學醫學院分子生物學與微生物學教授,該研究的共同作者,以及北卡羅來納大學教堂山分校微生物學和免疫學副教授Rita Tamayo博士。在一項針對小鼠的研究中,研究人員發現,當它們抑製表觀遺傳模式的基因時,與未改變的細菌相比,在6天后存在的細菌減少了多達100倍。 

芳說,這些研究的結果強調了表觀遺傳學在細菌和藥物研發中的重要性。

除了提供對艱難梭菌的新表觀遺傳學妞妞鐵支見解以及可能的藥物開發目標外,Fang希望這項研究將鼓勵進一步的研究。炫海娛樂城細菌的表觀遺傳特性。 “這僅僅是我們對細菌表觀遺傳調控的了解的開始;方先生說。 “我們希望這一令人振奮的發現將鼓勵進一步的跨學科合作來研究細菌的表觀遺傳學,以及我們如何利用這些新見解來開發挽救生命的感染治療方法。”

參考

奧利維拉 (2019)艱難梭菌的表觀基因組學表徵發現了一種保守的DNA甲基轉移酶,可介導孢子形成和致病機理。 自然微生物學DOI:https://doi.org/10.1038/s41564-019-0613-4

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