Pacbio测序于细菌耐药性分析中的应用
生物探索 · 2018/07/04
病原微生物耐药性,尤其是细菌及真菌耐药已成为世界抗感染治疗领域面临的严峻问题。随着抗生素应用的日益增多,耐药性问题日趋严重,导致抗感染治疗失败,使得发病率和病死率上升及产生高昂的医疗费用。基于高通量技术的全基因组测序可以更好地帮助人类

       病原微生物耐药性,尤其是细菌及真菌耐药已成为世界抗感染治疗领域面临的严峻问题。随着抗生素应用的日益增多,耐药性问题日趋严重,导致抗感染治疗失败,使得发病率和病死率上升及产生高昂的医疗费用。基于高通量技术的全基因组测序可以更好地帮助人类理解微生物耐药机制。全基因组测序用于细菌耐药机制研究,其主要优势在于研究多重耐药(MDR)和广泛耐药(XDR)细菌。通过全基因测序可以最大程度的获取与耐药有关的编码基因或间隔基因,同时还能够为药物开发提供新标靶,并能发现新的与耐药有关的基因。基于高通量测序的优势,在传统耐药研究领域也可以进行大样本量以及多基因位点的研究。Stoesser 等对在尼泊尔新生儿病房出现多重耐药的阴沟肠杆菌携带 NDM-1 质粒情况进行了大样本量的高通量测序研究,发现其存在小范围传播的网络,使得阴沟肠杆菌发病主要为散发感染这一传统观点受到挑战。借助高通量测序技术,不仅可以在上述具体事例中加以应用,同时还能够有力地加速微生物耐药进化理论的发展。
      如今,单分子测序技术有更大的突破,PacBio SMRT测序技术自问世以来,凭借可以长读长以及高准确率的序列,简化了细菌完成图的组装,而且,在测序中直接识别碱基修饰,在原始数据中获得细菌表观遗传的数据,成功吸引了全球科学家们的广泛关注。

Pacbio测序助力追踪抗生素耐药细菌抗性基因的来源

     美国国立卫生研究院(NIH)和Pacific Biosciences的研究人员利用PacBio的单分子实时(SMRT)测序技术,解析了与肠杆菌(Enterobacteriaceae)相关的医院获得性感染中质粒介导的抗生素耐药性。这项成果发表在《科学-转化医学》上。 
     研究人员从2011年爆发“超级细菌”的NIH医院中采集了革兰氏阴性的肠杆菌分离株,并分析了其中含有抗生素耐药性酶的质粒。他们的研究结果显示携带这些耐药基因的背景质粒的广泛多样性,且许多耐药性相关的质粒来自医院环境内或外的独立来源。

 

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