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杜克大学开发出确定有害微生物基因新法

2012/01/30 来源:生物谷
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导读
目前,杜克大学的研究人员开发出了一种新的确定有害微生物的基因的方法,尤其可识别那些在实验室研究存在困难的微生物基因,其相关研究成果发表在PNAS杂志上。

杜克大学

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目前,杜克大学的研究人员开发出了一种新的确定有害微生物的基因的方法,尤其可识别那些在实验室研究存在困难的微生物基因,其相关研究成果"Virulence determinants in the obligate intracellular pathogen Chlamydia trachomatis revealed by forward genetic approaches"发表在PNAS杂志上。

这种新的方法是使用化学物质诱发细菌的突变,继而将各种突变的基因排序。研究人员通过寻找衣原体的某些变异后会出现的一些共同特性,可以很快的锁定这些导致特定性状的基因。

杜克大学分子遗传学和微生物学副教授,拉斐尔-瓦尔蒂维亚博士认为,这种研究方法灵活且价格低廉,可以使用在对各类微生物的研究上。

瓦尔蒂维亚博士说:“某些基因可以使衣原体在寄主身上迅速繁殖,不需要通过病原体整合重组DNA的过程,现在我们就能够研究这些基因。我们的做法融合了传统微生物技术和21世纪的基因排序技术。如果我们发现了某种有害微生物,希望确定重要的基因,这种方法是最有效且最快速的。”

瓦尔维蒂亚博士说,分离并破坏那些造成感染必需的基因,就是研究这些危害人类和动物的微生物病原体的目的之一。

这项研究针对的微生物即衣原体,通常通过性行为传播而隐藏在人体细胞中,必须通过一个寄主传播到另一个寄主。衣原体感染是性传播疾病的主要原因,并且是造成盆腔炎和不孕症的高危因素。

在这项研究之前,对衣原体基因功能的识别必须参照其他有共同特性的微生物。瓦尔维蒂亚博士认为:“通过分离细胞内发展并不顺利的突变以及隐藏中的基因突变,我们对致病基因会有更多的认识。而这些就是我们想致力于的研究。”

瓦尔维蒂亚博士说:“对我们来说,这项研究加速了对衣原体的分析研究,重要的是,这项研究还可应用于那些基因重组的微生物。”他认为,现在那些与我们的肠道菌群相关的微生物也完全可被研究,可以了解到他们是如何影响到人类的健康,包括如何导致饮食紊乱和肠道炎症性疾病。

瓦尔维蒂亚博士还提及,这项新技术还可用于培养整合多种基因突变的衣原体,从而影响病原体的毒性。“通过这种方法,我们可以干扰微生物在寄主身上迅速繁殖的能力,同时允许微生物有足够的繁殖量,从而引起寄主的免疫系统的反应。”

参考文献

Virulence determinants in the obligate intracellular pathogen Chlamydia trachomatis revealed by forward genetic approaches

Bidong D. Nguyen andRaphael H. Valdivia

Chlamydia trachomatis, a pathogen responsible for diseases of significant clinical and public health importance, remains poorly characterized because of its intractability to routine molecular genetic manipulation. We have developed a combinatorial approach to rapidly generate a comprehensive library of genetically defined mutants. Chemical mutagenesis, coupled with whole-genome sequencing (WGS) and a system for DNA exchange within infected cells, was used to generate Chlamydia mutants with distinct phenotypes, map the underlying genetic lesions, and generate isogenic strains. As a result, we identified mutants with altered glycogen metabolism, including an attenuated strain defective for type II secretion. The coupling of chemically induced gene variation and WGS to establish genotype–phenotype associations should be broadly applicable to the large list of medically and environmentally important microorganisms currently intractable to genetic analysis.

文献链接:http://www.pnas.org/content/early/2012/01/05/1117884109

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