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细菌是隐形的生物。他们可以在几分钟内繁殖生存和发展我们在他们当中把抗生素。世界卫生组织称抗生素耐药性“全球健康的最大威胁之一,食品安全,今天和发展。”在美国,每年大约有200万人感染耐药细菌根据疾病控制中心。这些感染难以治疗,而且越来越致命。
面对这种威胁,科学家想算出细菌是如何演变。
一组来自特拉华大学和加州大学圣地亚哥最近发现新见解关于大肠杆菌突变在回应一个危及生命的挑战。他们的研究结果发表在美国国家科学院院刊(PNAS)。
一个独特的方法
“我们想研究细胞如何恢复从一个重大打击,”合著者Maciek说r . Antoniewicz百周年的化学和生物分子工程学教授特拉华大学。
UD毕业的工科学生克里斯托弗·长和杰奎琳·冈萨雷斯与Antoniewicz合著的论文。
要做到这一点,团队汇集了不常用的两种实验方法在串联:全基因组测序和代谢通量分析。
”本文的纪念品之一是,我们使用两种互补的方法来说明这些细胞是如何进化的,“Antoniewicz说。“这是第一次两个方法结合基因型和表型之间的联系。”
在uc san Diego,亚当无用的人,助理在生物工程项目科学家,和困扰Bernhard Palsson Galletti生物工程教授,修改,然后进化十株大肠杆菌。他们摧毁了细菌细胞的能力利用phosphoglucose异构酶,这种酶起着至关重要的作用在葡萄糖的代谢,糖。抢劫phosphoglucose异构酶酶的大肠杆菌细胞类似于饥饿,阻碍其增长了80%。
然而,随着这些大肠杆菌细胞的进化和增多,他们最终恢复46和71%的增长率之间的关系。
研究小组使用基因组分析和通量分析找出细胞变异和适应恢复。Antoniewicz通量分析首屈一指的专家,所以这些实验发生在特拉华大学的。
Antoniewicz、长和冈萨雷斯发现三个突变,基因sthA,pntAB,退休研究中心,帮助大肠杆菌细胞恢复增长。这些突变帮助细胞加速代谢步骤,一直受到phosphoglucose异构酶的缺失。
“这很奇妙,你可以摆脱的一个最重要的基因在葡萄糖代谢和细胞将会复苏,“Antoniewicz说。“这是生物系统的极大的灵活性的证据。”
然而,这种适应性是一个祝福和诅咒,的情况耐药细菌.“细胞是灵活的和灵活的,”他说。“如果你想阻止他们成长,使用单一目标可能还不够。”接下来,研究小组正在研究一套新的大肠杆菌菌株具有不同的特点。
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