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新基因技术显示 针对耐抗生素细菌的效率为100倍

加州大学圣地亚哥分校(university of California San Diego)的科学家们利用编辑的CRISPR基因的强大进步,将自己的观点转向了社会对人类健康最可怕的威胁之一。

调查小组由安德烈Valderrama生长在加州大学圣地亚哥分校医学院的Surashree Kulkarni生物科学发展的一个新的基因的骡子它猎头增加相当的效力消灭细菌的一种抗生素耐药基因。

这个新系统利用了加州大学圣地亚哥分校(Uc San Diego)生物学家在昆虫和哺乳动物身上开发的技术。12月16日发表在《自然通讯》(nature communications)杂志上的一篇论文详细描述了这种新的“主动”基因系统。

抗生素处方的广泛使用和饲料生产的使用导致了环境中抗菌素耐药性的增加。

证据表明,这些抗生素耐药性的环境来源是通过人类传播的,并导致了目前的健康危机,与耐药性微生物的急剧增加有关。

卫生专家预测,在未来几十年,抗生素耐药性的威胁可能会急剧增加,如果没有得到证实,到2050年,每年将导致约1000万人死于抗生素耐药性。

Pro-AG的核心特征是在dna中编辑技术的标准CRISPR-Cas9基因发生了变化。通过对大肠杆菌的研究,研究人员开发了Pro-AG方法,通过授予细菌基因来中断抗生素耐药性的功能。

特别是,Pro-AG系统解决了以质粒形式出现的抗生素耐药性的一个棘手问题。质粒是一种圆形的dna形式,可以独立于细菌基因组进行复制。携带耐抗生素基因的质粒的多个副本或“扩增”可能存在于每个细胞中,并描述了在细菌之间转移抗生素耐药性的能力,从而阻碍了成功治疗的挑战。

Pro-AG正在研究一种剪切插入修复机制,以中断耐抗生素基因的活性,其效率至少比目前的剪切破坏方法高出两个数量级。

Valderrama生长和Kulkarni加州大学圣地亚哥分校的实验室,得奖的教师Nizet研究合著者和伊森的棺材,分别表现出有效性实验新技术文化包含许多高总是已知基因的质粒,在抗氨苄青霉素抗生素。

系统依靠“编辑”机制的自我放大,通过积极的反馈循环提高效率。Pro-AG版本的结果是将有用的基因载荷以高精度缝在目标位置。

人类最终的应用包括对慢性细菌感染患者的潜在治疗。

Nizet说,当Pro-AG还没有准备好治疗患者时,“可以分发一个携带Pro-AG的人工分娩系统,以解决囊性纤维化、慢性泌尿系统感染、结核病以及与耐药生物膜相关的感染等疾病,这些疾病给医院的设置带来了困难的挑战。”杰出的儿科和药学教授和加州大学圣地亚哥分校的领导

当结合各种交付机制传播系统为我通过细菌的数量,科学家们说,技术也可以被广泛有效的删除,还是“涂抗生素耐药,”在该地区的环境,比如下水道,在feedlots水塘里的鱼。

由于Pro-AG“编辑”了它的目标,而不是破坏它们,这个系统还允许工程或操纵细菌用于未来广泛的生物技术和生物医学应用,使它们无害,甚至招募它们来执行有益的功能。

Pro-AG的高效和精确的性质应该允许各种实际应用,包括使用现有的几种传递系统之一在整个细菌种群中传播该系统,以极大地降低环境中抗生素耐药性的优势。

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