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美開發出新型基因驅動系統Pro-AG 能高效滅活抗生素抗性基因
2019-12-19 15:34:24  來源:科技日報

美國加州大學圣地亞哥分校研究團隊16日在《自然·通訊》上發表論文稱,他們開發出一種新型基因驅動系統Pro-AG,能有效滅活賦予細菌抗生素抗性的基因,其效率比使用CRISPR系統對照方法高百倍。

快三登录平台官网抗生素的廣泛使用導致了環境中抗生素耐藥性細菌的流行。有證據表明,這些環境中的抗生素耐藥性來源會傳播給人類。專家預測,在未來幾十年中,抗生素耐藥性的威脅可能會急劇增加,如果不加控制,到2050年可導致每年約1000萬人因耐藥性細菌相關疾病而死亡。

快三登录平台官网細菌中賦予抗生素抗性的基因通常攜帶在被稱為質粒的環狀DNA分子上。質粒可以獨立于細菌基因組復制,攜帶抗生素抗性基因的質粒的拷貝可以存在于每個細胞中,并具有在細菌之間轉移抗生素抗性的能力。使用CRISPR系統對這些質粒進行定點剪切編輯,破壞質粒,可將抗生素抗性降低約100倍。Pro-AG系統則采用了一種高效的剪切—粘貼機制,在將基因盒插入賦予抗生素抗性的基因中之后,Pro-AG元件會通過自我擴增機制復制自身,最終達到大幅降低抗生素抗性的目的。研究人員在論文中指出,Pro-AG系統在高拷貝數質粒上對抗生素抗性標記進行功能失活,其效率是基于CRISPR系統的剪切—破壞方法的100倍。

除高效編輯高拷貝數質粒外,Pro-AG還可以有效編輯大型質粒和單拷貝基因組靶點,或引入功能基因,這為該系統在生物技術或生物醫學領域的更廣泛應用奠定了基礎。

研究人員表示,Pro-AG技術可用于慢性細菌感染的治療,幫助治療如囊性纖維化、慢性尿路感染、結核病等疾病。而與各種現有的遞送機制結合,該技術還可以用于去除下水道、魚塘、飼養場等環境中的抗生素抗性菌株,大幅降低環境中抗生素抗性的發生率。

 

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