萨里大学和牛津大学的一项新研究表明,导致结核病的细菌可能有一个“开关”,可以让它们暂停并重新开始生长。这项研究有助于解释为什么结核病很难用抗生素治疗,并可能为更好的药物铺平道路。
在《EMBO杂志》发表的一项研究中,研究人员展示了结核分枝杆菌如何使用一种称为ADP核糖基化的可逆过程来修饰其DNA并控制复制和基因活性。这是首次证明这种DNA修饰可以调节任何生物体中的基因表达和DNA复制等关键过程。
“我们发现了一种方法,结核分枝杆菌可以减缓其生长,并可能使其隐藏在免疫反应中并抵抗抗生素。通过证明DNA的ADP核糖基化可以控制复制和基因表达,我们发现了新的调控层,这可能是理解结核病持续性的关键。
微生物科学系主任Graham Stewart教授说:“如果我们能够针对这一过程,我们可以更容易地消除细菌,特别是在目前治疗难以达到的缓慢生长或休眠状态下。”
>该研究侧重于两种酶:DarT,它添加了ADP核糖标签。当DarT激活时,它会阻止细菌复制DNA和分裂。当DarG删除标签时,增长恢复。这种启动和停止控制可能有助于细菌在恶劣条件下存活,使其在长期感染期间更具弹性。为了深入了解这种分子开关的工作原理,研究人员使用CRISPR干扰(CRISPRi)系统选择性地降低DarG水平。这使得DarT能够不受约束地行动,导致DNA修饰的积累并阻止细菌生长。
然后,该团队使用了一种名为ADPr-Seq的技术来绘制这些标签在整个基因组中出现的位置,以及活细胞成像和RNA测序,以跟踪DNA复制、细胞分裂和基因表达的变化。这些工具有助于揭示ADP核糖基化如何影响细菌的复制能力和在压力环境中生存所需的基因活性。
根据世界卫生组织的数据,结核病每年导致全球125万人死亡。2023年,约有1080万人感染了这种疾病。p
Journal information: EMBO Journal
Provided by University of Surrey
2025-05-23
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