感染囊性纤维化患者的细菌通过遗传进化存活在肺部,逃避抗生素治疗
渥太华大学(University of Ottawa)和卡尔加里大学(University of Calgary)的科学家们表示,囊性纤维化(CF)患者体内最重要的病原体细菌已经在基因上进化并适应了在囊性纤维化感染的肺部生存并逃避抗生素治疗。
假单胞菌铜绿假单胞菌被称为“机会主义病原体”。虽然微生物在环境中普遍存在,但对健康人无害,但它感染了那些生病或受损免疫系统的人。
科学家团队进行了对整个基因组的第一次系统分析(全遗传的“蓝图”)用于多种“流行病和全血症”菌株P.铜绿假单胞菌。
他们的分析表明,细菌进化和适应的主要驱动因素是cf -肺环境本身和抗生素的存在。
“许多与宿主适应性进化有关的基因和途径在这种细菌的致病生活方式中有着明显的作用,”他们的研究说美国国家科学院学报美利坚合众国
该研究的第一作者是渥太华大学环境基因组学高级研究中心的杰里米·r·德特曼。
在科学系统计大学的COICOLAS Rodrigue表示,更好地了解病原体的发展将有助于推进对感染的囊性纤维化患者进行更有效的治疗。
“如果我们可以设计一种解决细菌可以适应不同治疗的全部或大多数不同方式的多管治疗方法,那么细菌会有运气,”Rodrigue说。
大约4,000人囊性纤维化根据加拿大囊泡纤维化的囊肿,在加拿大,一个人每周死于该疾病。
这项新研究的独特之处在于,“我们观察了大量的菌株。我们不是只研究这里和那里的一些基因,而是研究了所有这32种菌株的整个基因组,”Rodrigue说。
科学家们还发现了一种流行的菌株P.铜绿假单胞菌已经在英国和北美的诊所之间传播 - 可能通过国际航空旅行。
作为统计日,Rodrigue的关键作用是设计和实施用于分析大量数据的计算和统计方法。
他使用了计算机程序 - 包括一些他给自己写作 - 将DNA的“数百万小片段”组装到每个细菌菌株的基因组中。“这就像一个巨大的拼图,我们必须放在一起,”他说。
Rodrigue还对所有32个菌株进行了“进化关系的统计推断”。这包括确定哪些基因在进化过程中获得或失去,哪些经历了基因重组,哪些是选择的目标。
9月加入卡尔加里大学的Rodrigue表示,鉴于科学数据的丰富性越来越丰富,将越来越需要多学科研究方法。“统计人员将不得不了解他们正在努力的科学。科学家们将不得不变得更加统计学,知识渊博。”
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