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人类肠道抵抗组织含有6000多个基因

尽管一个流行的科幻电视节目普及了“抵抗是徒劳的”这一说法,但我不认为他们指的是居住在我们肠道内的微生物数量。然而现在,法国国家农学研究所(INRA)和伦敦国王学院(king College London)的研究人员领导的一项合作研究提供了新的证据,巩固了人类肠道菌群被认为是抗生素耐药性决定因素(ARDs)的主要宿主的假设。此外,该研究小组还采用了一种创新的方法,在人类肠道细菌中发现了数千种抗生素耐药基因。

人类肠道抵抗组织含有6000多个基因

大多数肠道细菌与人类宿主的关系是无害的。然而,肠道也是引起感染的细菌在住院患者中,“解释研究调查员Willem van Schaik博士教授微生物学研究所和感染在伯明翰大学,英国“不幸的是,这些细菌对抗生素产生抗药性,越来越和我们需要了解造成这一发展的过程。

这项新研究的结果最近发表在《自然微生物学》杂志上,文章题为“基于三维结构的方法预测肠道阻力”。

人类肠道是数万亿微生物的家园,其中主要是细菌。这些细菌大多对抗生素敏感,但人类肠道中有相当数量的细菌具有对抗生素产生耐药性的机制。然而,我们仍然缺乏对肠道细菌中产生抗生素耐药性的基因的机械理解。

该研究小组开发了一种新的方法,通过将已知的抗生素抗性酶的三维结构与肠道细菌产生的蛋白质进行比较,来识别肠道细菌中的抗性基因。

作者写道:“对肠道ARDs(即肠道阻力)的准确普查尚未完全确定。”为此,我们在三维结构(同源比较模型)的基础上开发并验证了一种注释方法(称为两两比较模型),该方法预测了人类肠道菌群390万个蛋白质中的6095个ARDs。我们发现大部分预测的ARDs (pdARDs)与已知的ARDs(平均氨基酸同源性29.8%)关系较远,几乎没有证据支持其在物种间的转移。根据抵抗组的组成,我们能够将MetaHIT队列中的受试者(n = 663)分为6种抵抗类型,这些抵抗类型与之前描述的肠道类型有关。

将这种方法应用于肠道数百万个基因的目录中,研究小组能够识别出6000多个抗生素抗性基因,这些基因与以前在致病菌中识别出的基因有很大的不同。

van Schaik博士指出:“通过比较已知的抗生素耐药蛋白和人类肠道细菌产生的蛋白的结构,我们在人类肠道中发现了数千个新的抗生素耐药基因,凸显了这种环境中抗生素耐药基因的巨大多样性。”“这些基因中的大多数似乎存在于与人类宿主存在无害关系的细菌中,因此可能不会对人类健康构成直接威胁。”然而,抗生素的持续使用可能导致这些耐药基因转移到致病菌,从而进一步降低抗生素治疗感染的有效性。

这项研究的作者被他们的发现所鼓舞,并得出结论:“我们的结果表明,大多数肠道微生物群落ARDs可被认为是优势共生菌群固有的,而这些基因很少与细菌病原体共享。”

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