西娅歌手
是一回事生长细菌在试管中,执行一个屏幕在实验室里,并找到病原体的基因的突变。一整件事,少得多,找到相同的突变在自然情况下,在大肠杆菌中大约500名患者的尿液样本患有复发性尿路感染。
融合性的发现,通过大学特聘教授金正日刘易斯和他的同事在《华尔街日报》周三发布自然。它可以把人们与复发尿路的快速通道新的治疗方案刘易斯所描述的一个早些时候,纸。
”我们把大量的大肠杆菌分离株从复发患者尿,”Lewis解释道,他是主任抗菌探索中心。“我们发现相当多的那些隔离有完全相同的突变基因叫做hipA-that我们和其他科学家在试管实验。”
她很高兴,她所看到的:饶舌音乐数量跃升至前台。Pooja Balani,博士生在刘易斯的实验室的研究论文的第一作者,花了无数小时执行一个遗传屏幕然后研究助理教授马林Vulić东北部和研读试管培养的大肠杆菌和病人的泌尿道感染隔离,寻找饶舌音乐的突变。
“持续程序”的突破
全世界每年估计有1.5亿尿发生,占60亿美元的医疗成本,根据美国泌尿协会。细菌大肠杆菌负责大部分的他们。抗生素是标准治疗,但往往感染返回时停止治疗。
刘易斯的实验室曾花费数年试图了解为什么,并于2001年发表了一篇论文,将答案带入天日:细菌细胞称为“持续程序”是一群赋予抗生素“宽容”。
抗生素耐受明显不同于抗生素“阻力”,它发生在病原体获得基因突变使得它编码一种蛋白质,这种蛋白质破坏抗生素。这样想:抗细菌挥舞着一个新的杀手武器。宽容,细菌隐藏在散兵坑,等到敌人已经逃离。然后他们出来用。
细菌是一个细胞的生物体。繁殖,他们简单地划分:一个细胞变成两个细胞,等等,直到一支后代感染的陪同,一个人的尿路。但有时在一个活跃的细菌细胞分裂的结果,继续生长和分裂,和一个还活着,但停止种植休眠,存在于刘易斯所说的“sporelike状态。“这是一个持续程序单元。
”有个小分组人口的持续程序由我们所有的病原体研究到目前为止,”刘易斯说。因为抗生素的攻击只有积极功能细菌细胞,他说,持续程序逃避攻击。
”持续程序就像细菌bet-hedging国防战略,”Balani说。“最终拯救人口。”
从实验室到床边
合作者在新的研究中包括玛丽亚·a·舒马赫,理查德·g·布伦南和杜克大学医学院的学生,他的饶舌音乐的结构进行分析,以确定如何实现细胞的突变增加产量。他们发现分子平衡失败了。
饶舌音乐的基因编码的一种蛋白质a毒素。毒素是由另一个蛋白质,通常在检查举行一个抗毒素,是由另一个基因编码,hipB。Toxin-antitoxin基因对“散布在所有细菌的染色体我们知道的,”刘易斯说。一个突变基因,然而,可以把天平失去平衡。因此,更多的饶舌音乐产生的毒素,细胞将关闭,越有可能是,成为一个持续程序。“饶舌音乐突变产生持续程序大约1000倍基因没有它,”刘易斯说。
知道这种基因机制可以使临床医生能够定制治疗复发性尿路。“你可以跟踪你的病人是否有大肠杆菌的饶舌音乐突变,如果是这样,引入一个脉冲剂量方案,”刘易斯说,理由是他早期关于脉冲剂量和莱姆病病原体。
脉冲给药,他说,很简单:你给病人一种抗生素,它杀死了所有的细胞增长。然后持续程序细胞开始醒来。“但之前分裂形成新的人口,你又用抗生素打他们。
”在试管中,如果你重复几次,你可以完全根除人口,”刘易斯说。“我相信人们可以做同样的事情。”
大学特聘教授Kim刘易斯
