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Nature综述 | 二代测序:深度解析耐药机制,对抗耐药新契机

首页 » 研究 » 组学 2017-08-04 华大医学 赞(3)
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导读
目前全球范围内由于耐药基因的水平转移,快速出现碳青霉烯类、黏菌素和喹诺酮类药物的耐药基因使临床诊治陷入困境。随着耐药基因组研究的进展,有望整合二代测序技术来更好地进行抗生素的耐药监测和新型抗生素研发。本篇综述重点强调了耐药基因组研究领域的进展,提出了可以积极主动识别耐药基因,缓解不断出现的耐药基因威胁的研究范例。


导读:目前全球范围内由于耐药基因的水平转移,快速出现碳青霉烯类、黏菌素和喹诺酮类药物的耐药基因使临床诊治陷入困境。随着耐药基因组研究的进展,有望整合二代测序技术来更好地进行抗生素的耐药监测和新型抗生素研发。本篇综述重点强调了耐药基因组研究领域的进展,提出了可以积极主动识别耐药基因,缓解不断出现的耐药基因威胁的研究范例。

原文引用:

Crofts, T. S., Gasparrini, A. J. & Dantas, G. (2017). Next-generation approaches to understand and combat the antibiotic resistome. Nature Reviews Microbiology. doi:10.1038/nrmicro.2017.28.

原文链接:

https://www.nature.com/nrmicro/journal/vaop/ncurrent/full/nrmicro.2017.28.html


1

抗生素的黄金时代

黄金时代发现了到目前为止所有类别的抗生素,这个发现时代与细菌耐药研究历程并行,并且采用低通量培养技术鉴定了许多耐药基因和细菌种类。商业公司研发和投用新的抗生素对抗新发现病原菌的耐性基因,进而争占市场份额贯穿整个黄金时代。


2

高通量测序技术推动的耐药基因发现时代


以测序为基础的耐药基因发现:

基因技术快速发展使不依赖培养技术、且生活于不同生活环境中的微生物群落测序研究成为事实,并强力推动了耐药基因组的研究。功能宏基因组研究方法将抗性表型与基因联系在一起,成为耐药基因鉴定的重要方法。


不同栖息地的耐药基因组:

自从研究土壤环境中微生物群落的耐药基因组开始 ,功能宏基因组学的方法已经被应用于不同栖息地的微生物群落耐药基因组研究。


耐药基因组研究方法局限性:

一方面,耐药基因组研究证明的“候选”耐药基因在异源宿主中具有抗性,但并不能证明该基因在其天然宿主中仍具有抗性;另一方面,这些耐药基因可能以质粒的形式在不同细菌之间进行水平转移,造成耐药基因的污染。


3

二代测序技术对抗耐药基因组时代

首先,二代测序技术用于耐药基因组的研究,可以帮助医生采取积极主动的临床治疗策略,更有可能终止抗生素与病原菌之间的“军备竞赛”。其次,加大关注力度优先考虑特殊栖息地的病原菌检测,尤其是耐药基因可能发生进化的,或出现水平基因转移的热点区域:如农业相关环境、医院和排污区域等。最后,PCR扩增和全基因组测序技术可以筛选出来“候选”耐药基因并加以注释,这些技术联合耐药功能验证实验可以帮助我们尽早找到耐药机制,并采取相应的对策。


功能宏基因组筛选耐药基因示意图

(Next-generation approaches to understand and combat the antibiotic resistome,2017)


质粒源耐药基因的全球传播现状示意图

(Next-generation approaches to understand and combat the antibiotic resistome,2017)


本文由华大医学Micro-NGS感染频道提供,关注华大医学 (ID: bgidx-dyh) 公众号了解更多内容。

(转化医学网360zhyx.com)

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