作者:张晴丹 沙爱红 来源:中国科学报 发布时间:2019/11/18 20:13:07
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解锁超级细菌耐药的传播机制

 

 

多重耐药融合质粒结构图   扬大供图

 

细菌耐药性主要是由于耐药基因的广泛传播引起的,而多重耐药质粒融合传播,更使耐药基因的传播如鱼得水。

“多重耐药质粒可以携带多个耐药基因,通过接合转移在不同细菌之间传播,从而造成耐药基因的传播。进一步解析耐药基因及其传播机制的关键是要获得完整的质粒图谱。”扬州大学教授李瑞超与香港城市大学合作,在研究中发现,新德里金属—β—内酰胺酶编码基因blaNDM-1和blaNDM-5所在的质粒可以发生融合现象。该团队通过MinION三代单分子测序技术平台,成功解析了融合质粒的发生是由插入序列IS26介导,为融合质粒的研究提供了新思路。日前,相关研究成果以两篇文章同时发表于《国际抗菌药物杂志》。

由于抗生素的滥用,促进了超级细菌(对多种抗生素耐药的病原菌)的形成,长此以往,人类将面临无药可用的窘境。我国已发布《遏制细菌耐药国家行动计划(2016-2020年)》,旨在从国家层面实施综合治理策略和措施,应对细菌耐药带来的风险挑战。

一直以来,李瑞超致力于细菌耐药性和新型测序技术等前沿引领技术方面的应用研究,努力完善解锁超级细菌耐药的“正确姿势”。

新型三代纳米孔单分子测序支持的MinION三代测序平台,体积小、成本低且易于维护,受到越来越多科研人员的关注。此前,李瑞超在香港理工大学教授陈声课题组开展研究,作为国内首批应用MinION三代单分子测序技术的人员,他成功地将MinION三代测序平台应用于含有多重耐药质粒的病原菌的测定。

他以12个含有多重耐药质粒的病原菌为样本,通过8个小时的实时单分子测序,结合生物信息学方法,短时间内获得了20个多重耐药质粒的完整DNA图谱,使原本需要将近一年才能完成的工作,在一周内就完成了,最终建立了快速解析多重耐药质粒的研究方案。

进一步分析表明,该测序技术可以直接对单个质粒DNA分子进行测序,使单质粒DNA分子的直接测序(不需要组装)成为可能。MinION三代单分子测序技术成了解锁细菌耐药质粒DNA图谱的“利器”,相关成果发表在GigaScience上。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1093/gigascience/gix132

https://doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2019.09.019

https://doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2019.09.021

 
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