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Cell Host & Micro:开发出阻碍细菌进行天然遗传转化和毒力获得的RNA干扰技术

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来源:生物谷 2012-09-03 11:00

通过对小鼠进行实验研究,结果揭示了细菌被迫接受或者拒绝外源DNA分子的分子机理。 2012年9月2日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,国外的微生物学家通过研究揭示了细菌被迫接受或者拒绝外源DNA分子的分子机理,这些外源DNA分子常常会通过遗传转化的方式来掺入细菌的基因组中。研究者表示,了解刺激值可以限制或者操控细菌,从而可能为医学带来一些帮助。

通过对小鼠进行实验研究,结果揭示了细菌被迫接受或者拒绝外源DNA分子的分子机理。

2012年9月2日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,国外的微生物学家通过研究揭示了细菌被迫接受或者拒绝外源DNA分子的分子机理,这些外源DNA分子常常会通过遗传转化的方式来掺入细菌的基因组中。研究者表示,了解刺激值可以限制或者操控细菌,从而可能为医学带来一些帮助。相关研究成果刊登在了近日的国际杂志Cell Host & Microbe上。

研究者Luciano表示,遗传转化是细菌使用的终极手段,为了生存下去,细菌会在其基因组中插入其想要的基因来应对生存困境。研究者的研究揭示了一种称为CRISPR的RNA干扰机制可以被用于在肺炎球菌中阻碍遗传转化的发生。

研究者进行了一系列实验,通过向小鼠体内注射含有CRISPR序列的肺炎球菌,CRISPR序列可以阻止肺炎球菌获得产生多聚糖的基因,而多聚糖对于细菌建立感染非常重要。同时研究者也向另外一组小鼠体内注射入了灭活的肺炎球菌。

正常情况下,小鼠会引发全身系统性的感染,并且最终死亡。因为编码多聚糖的基因会成功转化至细菌中,但是研究者表示,当他们使用包含工程化的CRISPR序列的细菌后,小鼠意外地存活了下来,这也就表明了CRISPR的干预可以成功阻碍细菌获得感染基因。

研究者表示,CRISPR或许成为一种潜在的方法来以特定的细菌细胞为靶点进行攻击,比如对于抗生素耐药性基因以及独立基因,最终将细菌杀灭。(生物谷Bioon.com)

编译自:Researchers demonstrate how 'interfering' RNA can block bacterial evolution

CRISPR Interference Can Prevent Natural Transformation and Virulence Acquisition during In Vivo Bacterial Infection

David Bikard1, Asma Hatoum-Aslan1, Daniel Mucida2 and Luciano A. Marraffini1

Pathogenic bacterial strains emerge largely due to transfer of virulence and antimicrobial resistance genes between bacteria, a process known as horizontal gene transfer (HGT). Clustered, regularly interspaced, short palindromic repeat (CRISPR) loci of bacteria and archaea encode a sequence-specific defense mechanism against bacteriophages and constitute a programmable barrier to HGT. However, the impact of CRISPRs on the emergence of virulence is unknown. We programmed the human pathogen Streptococcus pneumoniae with CRISPR sequences that target capsule genes, an essential pneumococcal virulence factor, and show that CRISPR interference can prevent transformation of nonencapsulated, avirulent pneumococci into capsulated, virulent strains during infection in mice. Further, at low frequencies bacteria can lose CRISPR function, acquire capsule genes, and mount a successful infection. These results demonstrate that CRISPR interference can prevent the emergence of virulence in vivo and that strong selective pressure for virulence or antibiotic resistance can lead to CRISPR loss in bacterial pathogens./P>

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