中國(guó)科學(xué)家Nature子刊基因組測(cè)序新成果
日期:2013-09-02 13:31:47
感染結(jié)核病永遠(yuǎn)都不會(huì)有一個(gè)最合適的時(shí)間,近年來(lái)形勢(shì)變得更加的糟糕。
盡管已經(jīng)開(kāi)展了數(shù)十年的抗生素研究,隨著結(jié)核耐藥菌株的增長(zhǎng),當(dāng)前的治療方案仍然非常的有限。在2010年,至少有65萬(wàn)結(jié)核病例對(duì)兩種最有效的一線抗生素耐藥。在2012年,在印度發(fā)現(xiàn)了完全耐藥和無(wú)法有效治療的結(jié)核分枝桿菌。
現(xiàn)在,來(lái)自中科院、華大基因研究院、中國(guó)疾病預(yù)防控制中心的研究人員通過(guò)測(cè)序上百個(gè)樣本的完整基因組,生成了賦予結(jié)核耐藥性的突變目錄。他們的研究結(jié)果發(fā)表在9月1日的《自然遺傳學(xué)》(Nature Genetics)雜志上,大大增進(jìn)了我們對(duì)于這一長(zhǎng)期對(duì)手逃避最有效藥物機(jī)制的理解。
來(lái)自中科院生物物理研究所的畢利軍(Lijun Bi)研究員和張先恩(Xian-En Zhang)研究員,華大基因研究院的王俊(Jun Wang)博士和中國(guó)疾病預(yù)防控制中心的萬(wàn)康林(Kanglin Wan)是這篇論文的共同通訊作者。
在這篇文章中,研究人員對(duì)來(lái)自中國(guó)患者的、具有一系列耐藥譜的161個(gè)菌株樣本進(jìn)行了測(cè)序和分析,由此發(fā)現(xiàn)了72個(gè)新基因、28個(gè)基因間隔區(qū)(IGRs)、11個(gè)錯(cuò)義(nonsynonymous)SNPs和10個(gè)與耐藥具有強(qiáng)大、一致關(guān)聯(lián)的IGR SNPs。基于他們檢測(cè)出的菌株間錯(cuò)義SNPs與同義SNPs的dN/dS比值,研究人員認(rèn)為鑒別出的耐藥相關(guān)基因包含的幾乎所有的錯(cuò)義SNPs,都是這些菌株中的藥物壓力導(dǎo)致產(chǎn)生,因而提供了一套接近完整的結(jié)核菌耐藥相關(guān)基因。
這項(xiàng)研究工作表明,耐藥的遺傳基礎(chǔ)遠(yuǎn)比以往預(yù)期的更為復(fù)雜,并由此為闡明未知的耐藥機(jī)制打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
此外,在同期發(fā)表于Nature Genetics雜志上的另外3篇研究論文中,分別來(lái)自美國(guó)和西班牙的3個(gè)獨(dú)立研究小組也對(duì)來(lái)自世界各地的數(shù)百個(gè)結(jié)核分枝桿菌菌株基因組進(jìn)行了分析。
在第2篇研究論文中,來(lái)自麻省總醫(yī)院的Maha Farhat 領(lǐng)導(dǎo)的研究小組對(duì)來(lái)自全球各地的123種菌株進(jìn)行了測(cè)序,并在進(jìn)化樹(shù)上定位了序列。隨后他們尋找了各自與不同分支耐藥相關(guān)的突變。他們鑒別了結(jié)核分支桿菌基因組每個(gè)與耐藥性相關(guān)的部分,發(fā)現(xiàn)了39個(gè)新突變。
在第3篇研究論文中,來(lái)自西班牙公共健康研究中心的Iñaki Comas等,追蹤了7萬(wàn)年來(lái)人類(lèi)和結(jié)核的共同進(jìn)化史。
在第4篇研究論文中,來(lái)自美國(guó)羅格斯大學(xué)的David Alland研究小組對(duì)接觸一線藥物乙胺丁醇(ethambutol)的63個(gè)臨床結(jié)核分枝桿菌樣本進(jìn)行了測(cè)序。他們發(fā)現(xiàn)至少有4個(gè)基因相互作用,提高了細(xì)菌耐受這一藥物的能力,使得某些菌株能夠?qū)垢哌_(dá)16倍的藥物劑量。
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