中国科学家Nature子刊基因组测序新成果

2013-9-10 00:00 来源: 生物通
收藏到BLOG

  感染结核病永远都不会有一个最合适的时间,近年来形势变得更加的糟糕。

  尽管已经开展了数十年的抗生素研究,随着结核耐药菌株的增长,当前的治疗方案仍然非常的有限。在2010年,至少有65万结核病例对两种最有效的一线抗生素耐药。在2012年,在印度发现了完全耐药和无法有效治疗的结核分枝杆菌

  现在,来自中科院、华大基因研究院、中国疾病预防控制中心的研究人员通过测序上百个样本的完整基因组,生成了赋予结核耐药性的突变目录。他们的研究结果发表在9月1日的《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志上,大大增进了我们对于这一长期对手逃避最有效药物机制的理解。

  来自中科院生物物理研究所的毕利军(Lijun Bi)研究员和张先恩(Xian-En Zhang)研究员,华大基因研究院的王俊(Jun Wang)博士和中国疾病预防控制中心的万康林(Kanglin Wan)是这篇论文的共同通讯作者。

  在这篇文章中,研究人员对来自中国患者的、具有一系列耐药谱的161个菌株样本进行了测序和分析,由此发现了72个新基因、28个基因间隔区(IGRs)、11个错义(nonsynonymous)SNPs和10个与耐药具有强大、一致关联的IGR SNPs。基于他们检测出的菌株间错义SNPs与同义SNPs的dN/dS比值,研究人员认为鉴别出的耐药相关基因包含的几乎所有的错义SNPs,都是这些菌株中的药物压力导致产生,因而提供了一套接近完整的结核菌耐药相关基因。

  这项研究工作表明,耐药的遗传基础远比以往预期的更为复杂,并由此为阐明未知的耐药机制打下了坚实的基础。

  此外,在同期发表于Nature Genetics杂志上的另外3篇研究论文中,分别来自美国和西班牙的3个独立研究小组也对来自世界各地的数百个结核分枝杆菌菌株基因组进行了分析。

  在第2篇研究论文中,来自麻省总医院的Maha Farhat 领导的研究小组对来自全球各地的123种菌株进行了测序,并在进化树上定位了序列。随后他们寻找了各自与不同分支耐药相关的突变。他们鉴别了结核分支杆菌基因组每个与耐药性相关的部分,发现了39个新突变。

  在第3篇研究论文中,来自西班牙公共健康研究中心的Iñaki Comas等,追踪了7万年来人类和结核的共同进化史。

  在第4篇研究论文中,来自美国罗格斯大学的David Alland研究小组对接触一线药物乙胺丁醇(ethambutol)的63个临床结核分枝杆菌样本进行了测序。他们发现至少有4个基因相互作用,提高了细菌耐受这一药物的能力,使得某些菌株能够对抗高达16倍的药物剂量。