基因组庞大的“巨型”噬菌体可以作为对付抗生素耐药细菌的潜在工具

基因组庞大的“巨型”噬菌体可以作为对付抗生素耐药细菌的潜在工具随着抗生素的使用越来越频繁，细菌也在不断进化。它们变得更有能力战胜抗生素，使许多抗生素失去了作用。抗生素的有效性持续急剧下降，导致了今天的抗生素耐药性危机。巨型噬菌体的治疗潜力科学家们现在希望借助病毒这一非同寻常的盟友来应对这一日益严重的威胁。最近，研究人员重点研究了被称为噬菌体的病毒，将其作为治疗和解除抗生素耐药细菌的新工具。人们特别关注"巨型"噬菌体--最近发现的具有超大基因组的病毒--这种病毒可被用作特殊的递送剂，不仅能杀死细菌，还能将抗生素直接递送到感染源。但是，为了通过噬菌体提供新型疗法，科学家们必须首先了解这些神秘病毒内部非同寻常的生物构成和机制。PicA的图形图像，PicA是巨型噬菌体的一个关键部件，负责协调噬菌体核保护壳内的蛋白质运输。图片来源：加州大学圣地亚哥分校波格利亚诺实验室研究与结论加州大学圣地亚哥分校生物科学院的研究人员与加州大学伯克利分校创新基因组研究所和曼谷朱拉隆功大学的同事们在破译巨型噬菌体的几项关键功能方面迈出了实质性的一步。加州大学圣地亚哥分校生物科学院教授、新论文的资深作者乔-波利亚诺（JoePogliano）说："这些巨型噬菌体拥有庞大的基因组，理论上可以对其进行操纵，使其携带的有效载荷能够更有效地杀死细菌。问题在于它们的基因组是封闭的，因此不容易获取。但现在我们已经发现了其中的一些关键元素"。正如论文中所描述的，生物科学学院研究生蔡斯-摩根（ChaseMorgan）领导的研究主要集中在巨型Chimalliviridae噬菌体上，研究发现这种噬菌体通过形成一个类似于人类和其他生物体细胞核的腔室，在细菌内部进行复制。Chimalliviridae的类似细胞核的小室会分离并选择性地导入某些蛋白质，使其能够在宿主细菌内复制。但这一过程如何展开一直是令人费解的部分。巨型病毒phikzvirus或phiKZ可感染假单胞菌。资料来源：加州大学圣地亚哥分校波利亚诺实验室摩根和他的同事利用新的遗传学和细胞生物学工具，发现了一种关键蛋白，他们将其命名为"奇马拉维病毒A蛋白导入器"或PicA，这种蛋白就像一种夜总会保镖，有选择性地贩运蛋白质，允许一些蛋白质进入细胞核内部，但拒绝其他蛋白质进入。他们发现，PicA能够协调货物蛋白在噬菌体细胞核保护壳内的运输。摩根说："这种病毒能够建立起如此复杂的结构和运输系统，实在令人惊叹，我们以前从未见过这样的病毒。我们所认为的复杂生物学通常是保留给人类和我们数以万计基因的高等生命形式的，但在这里，我们在一个只有大约300个基因的相对微小的病毒基因组中看到了功能类似的过程。这可能是我们所知的最简单的选择性运输系统。"研究人员利用用于研究基因组的可编程RNA工具CRISPRi-ART，证明了PicA是Chimalliviridae细胞核发育和复制过程的重要组成部分。"如果没有RNA靶向CRISPR技术的简单性和多功能性，直接提出和回答这些问题几乎是不可能的。我们非常期待看到这些工具如何揭开噬菌体基因组编码的神秘面纱，"合著者、在诺贝尔奖获得者、CRISPR先驱珍妮弗-杜德娜（JenniferDoudna）手下工作的博士后学者本-阿德勒（BenAdler）说。生物科学学院研究生ChaseMorgan和EmilyArmbruster，PNAS论文的共同作者。图片来源：加州大学圣地亚哥分校波利亚诺实验室噬菌体疗法的意义数十亿年来，细菌和病毒一直在进行着一场军备竞赛，双方都在不断进化以对抗对方的适应性。研究人员说，复杂的PicA运输系统就是这种激烈、持续的进化竞争的结果。该系统进化得既高度灵活又具有高度选择性，只允许关键的有益元素进入细胞核。如果没有PicA系统，细菌的防御蛋白就会进入细胞核，破坏病毒的复制过程。霍华德-休斯医学研究所（HHMI）资助的"新兴病原体计划"（EmergingPathogensInitiative）和加州大学圣迭戈分校噬菌体创新应用与治疗中心的科学家们正在努力为最终通过基因编排噬菌体来治疗各种致命疾病奠定基础。论文共同作者、生物科学学院研究生艾米丽-阿姆布鲁斯特（EmilyArmbruster）说："我们以前确实不了解蛋白质导入系统是如何工作的，也不知道哪些蛋白质参与其中，因此这项研究是我们了解这些噬菌体成功复制的关键过程的第一步。我们对这些重要系统了解得越多，就越能更好地设计出用于治疗的噬菌体。"这类基因编程病毒的未来目标包括铜绿假单胞菌，众所周知，这种细菌可导致潜在的致命感染，并对医院中的病人构成威胁。其他有希望的目标还包括大肠杆菌和克雷伯氏菌，它们会引起慢性和复发性感染，在某些情况下还会进入血液，危及生命。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430589.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1430589.htm

新研究表明宠物狗或猫可能正在传播致命的超级细菌

新研究表明宠物狗或猫可能正在传播致命的超级细菌将于4月27日至4月30日在西班牙巴塞罗那举行的ESCMID全球大会上公布的最新研究表明，宠物狗和宠物猫在很大程度上助长了耐抗生素细菌的传播。研究发现，在葡萄牙和英国，患病猫狗和它们健康的主人之间存在耐多药细菌传播的证据，这引发了人们对宠物可能成为耐药性贮藏库，从而助长对重要药物的耐药性传播的担忧。全世界的抗生素耐药性正达到危险的高水平。世界卫生组织（WHO）将抗生素耐药性列为人类面临的最大公共卫生威胁之一。里斯本大学兽医学院动物健康跨学科研究中心抗生素耐药性实验室的首席研究员朱莉安娜-梅内塞斯（JulianaMenezes）说："最新研究表明，抗菌药耐药性（AMR）细菌在人类和动物（包括宠物）之间的传播对维持耐药性水平至关重要，这对传统观念提出了挑战，即人类是社区中AMR细菌的主要携带者。了解并解决AMR细菌从宠物向人类传播的问题，对于有效对抗人类和动物群体的抗菌药耐药性至关重要"。梅内塞斯女士及其同事对猫狗及其主人的粪便和尿液样本以及皮肤拭子进行了检测，以确定是否存在对普通抗生素耐药的肠杆菌（包括大肠杆菌和肺炎克雷伯菌在内的一大类细菌）。他们重点研究了对第三代头孢菌素（用于治疗脑膜炎、肺炎和败血症等多种疾病，被世界卫生组织列为人类医学最重要的抗生素之一）和碳青霉烯类（其他抗生素失效时的最后一道防线）产生抗药性的细菌。这项前瞻性纵向研究涉及葡萄牙43个家庭的5只猫、38只狗和78个人，以及英国22个家庭的22只狗和56个人。所有人类都很健康，所有宠物都患有皮肤和软组织感染(SSTI)或尿路感染(UTI)。宠物与人类之间传播的证据在葡萄牙，有一只狗（1/43，2.3%）感染了产生OXA-181的耐多药大肠埃希菌菌株。OXA-181是一种对碳青霉烯类产生抗药性的酶。3只猫、21只狗（24/43只宠物，55.8%）和28位饲主（28/78位饲主，35.9%）携带了产生ESBL/Amp-C的肠杆菌。这些细菌对第三代头孢菌素具有耐药性。在五户家庭中，一户养猫，四户养狗，宠物和主人都携带了产生ESBL/AmpC的细菌。基因分析表明菌株相同，表明细菌在宠物和主人之间传播。在这五个家庭中，有一个家庭的狗和主人也带有相同的抗生素耐药肺炎克雷伯菌株。在英国，有一只狗（1/22只宠物，14.3%）被两株产生NDM-5β-内酰胺酶的耐多药大肠杆菌感染。这些大肠杆菌对第三代头孢菌素、碳青霉烯类和其他几类抗生素具有耐药性。从8只狗（8/22只宠物，36.4%）和3位主人（3/24位主人，12.5%）身上分离出了产ESBL/AmpC的肠杆菌。在两个家庭中，狗和主人都携带了同样的ESBL/AmpC产菌。然而，在葡萄牙的三个家庭中，ESBL/AmpC产细菌检测呈阳性的时间强烈表明，至少在这些情况下，细菌是由宠物（两只狗和一只猫）传染给人的。建议和结论梅内泽斯说："我们的发现强调了将饲养宠物的家庭纳入监测抗生素耐药性水平的国家计划的重要性。更多地了解宠物的抗药性将有助于制定知情的、有针对性的干预措施，以保障动物和人类的健康。"人与宠物之间可以通过抚摸、接触或亲吻以及处理粪便来传播细菌。为防止传播，研究人员建议主人养成良好的卫生习惯，包括在抚摸猫狗和处理其排泄物后洗手。当饲养的宠物不舒服时，可以考虑将它们隔离在一个房间里，以防止细菌在整个房子里传播，并彻底清洁其他房间。实验中所有猫狗的感染都得到了成功治疗，猫狗的主人没有发生感染，因此不需要治疗。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427440.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427440.htm

科学家利用基因编辑与耐抗生素细菌作斗争

科学家利用基因编辑与耐抗生素细菌作斗争通过利用细菌免疫系统作为基因编辑工具，一种可能有助于减少抗菌素耐药性传播的新工具正显示出早期的前景。世界卫生组织称，抗菌素耐药性是一个主要的全球威胁，每年有近500万人因抗生素无法治疗感染而死亡。细菌通常在耐药基因在宿主之间传播时产生耐药性。发生这种情况的一种方式是通过质粒--DNA的环状链，它可以在细菌之间轻松传播，并迅速复制。这可能发生在我们的身体和环境中，如水道。埃克塞特大学团队利用CRISPR-Cas基因编辑系统，该系统可以针对特定的DNA序列，并在遇到这些序列时进行切割。研究人员设计了一个质粒，可以专门针对庆大霉素的抗性基因--一种常用的抗生素。在实验室实验中，今天（5月25日）发表在《微生物学》杂志上的这项新研究发现，该质粒保护其宿主细胞不产生抗药性。此外，研究人员还发现，该质粒有效地针对它所转移的宿主中的抗菌素抗性基因，逆转了它们的抗性。主要作者、埃克塞特大学的DavidWalker-Sünderhauf说："就全球死亡人数而言，抗菌素耐药性的危害性有可能超过Covid。我们迫切需要新的方法来阻止耐药性在宿主之间的传播。我们的技术正在显示出消除广泛的不同细菌的抗性的早期前景。我们的下一步是在更复杂的微生物群落中进行实验。我们希望有一天，它可以成为一种减少抗菌素耐药性在污水处理厂等环境中传播的方法，我们知道这些环境是耐药性的滋生地。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361645.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361645.htm

世卫：研究显示全球细菌耐药性上升超过50%

世卫：研究显示全球细菌耐药性上升超过50%（早报讯）世界卫生组织（WHO）的一份报告显示，全球细菌对治疗的耐药性水平增高至超过50%。美国之音报道，世卫组织星期五（12月9日）发布的报告，是取自2020年以来从87个国家收集的数据。这项名为“全球抗菌药物耐药性和使用监测系统”的研究发现，肺炎克雷伯菌（Klebsiellapneumoniae）和不动杆菌（Acinetobacterspp）等细菌的耐药性水平超过了50%。这些细菌经常导致血液和医院内的手术伤口感染以及肺炎。这些危及生命的感染需要用强效的“最后手段”抗生素、比如碳青霉烯类（Carbapenem）进行治疗。然而，研究还发现，据报告由这些细菌引起的血液感染中，其中8%对碳青霉烯类药物具有抗药性，从而增加了因无法控制的感染而死亡的风险。研究发现，虽然大多数耐药性趋势在过去四年中保持稳定，但与2017年相比，具有耐药性的大肠杆菌、沙门氏菌和淋病引起的血液感染，至少增加了15%。世卫组织总干事谭德塞在一份声明中说：“抗微生物药物耐药性破坏了现代医学，使数百万人的生命处于危险之中。”他呼吁在所有国家进行更多的微生物学测试并获得更高质量的数据，“而不仅仅是局限于那些富裕的国家”。世卫组织还呼吁进行更多研究，以确定抗菌素耐药性增加背后的原因，以及是否可能与冠病大流行病期间住院人数增加和抗生素治疗的使用增加有关。发布：2022年12月10日7:33AM

这种药物可以让我们在细菌与抗生素的军备竞赛中占据优势

这种药物可以让我们在细菌与抗生素的军备竞赛中占据优势贝勒医学院的一组科学家将目光投向了细菌的这种基因进化，寻找一种药物来减缓变化速度，让抗生素有更多时间来控制感染。“大多数患有细菌感染的人在完成抗生素治疗后都会好转，但也有很多情况下，人们的病情会恶化，因为细菌对抗生素产生了耐药性，抗生素无法再杀死细菌，”通讯作者苏珊·M·罗森伯格博士说贝勒大学分子和人类遗传学、生物化学和分子生物学、分子病毒学和微生物学教授。在这项研究中，研究人员筛选了1120种批准用于人类的现有药物，以找到任何可以减缓大肠杆菌基因突变的药物，并防止其对美国第二大处方抗生素环丙沙星(cipro)产生耐药性。在培养物和小鼠模型中，一种药物——氯化地喹啉(DEQ)，最常用作外用抗菌药——显着减缓了细菌的进化，从而使环普罗在对抗感染方面更加有效。“在实验室培养物和感染动物模型中，DEQ与cipro一起减少了抗生素耐药性突变的发生，并且细菌没有对DEQ产生耐药性，”第一作者、罗森伯格研究所的博士后YinZhai说。实验室。“此外，我们在低DEQ浓度下实现了这种突变减缓效果，这对患者来说是有希望的。”减缓进化的药物可能正是这场军备竞赛所需要的。事实上，该研究表明，最终目标是减缓病原体的进化，使人体的免疫系统可以完成工作，并且可能不需要抗生素。细菌在环普罗存在下的应激反应可以使其迅速繁殖，例如在环普罗疗程开始时、结束时或错过任何剂量时。同样的应激反应可以激发细菌的生存技能，通过突变来保护细菌免受药物的侵害。中断这个内置程序的效率是最大化抗生素功效的关键。2019年，全球细菌抗生素耐药性导致近130万人死亡。预计到2050年，每年死亡人数将攀升至1000万人。该研究发表在《科学进展》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367421.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1367421.htm

科学家绘就全球首张家蚕超级泛基因组图谱

科学家绘就全球首张家蚕超级泛基因组图谱家蚕是重要的经济昆虫和新兴模式生物，10月9日，西南大学发布最新科研成果：家蚕基因组生物学国家重点实验室团队完成家蚕大规模种质资源基因组解析，在全球首次绘就家蚕超级泛基因组图谱，并率先创建“数字家蚕”基因库，将我国家蚕基因研究推向设计育种阶段。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1325179.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1325179.htm