科学家发现新的,不承担义务的耐药机制

微生物如细菌和真菌可以逃避治疗通过收购的目标基因发生突变时,抗生素或抗真菌药物。这些永久性突变曾经被认为是对耐药菌株发展的唯一途径。现在一项新的研究表明,微生物可以使用一个临时沉默的药物目标epimutations-to获得耐药性没有承诺的好处。

虽然新的机制被发现在一个叫毛霉菌的真菌circinelloides,它可能是受雇于其他真菌和细菌、病毒和其他有机体承受各种药物治疗。发现出现7月27日,2014年自然。

“这机制给出了生物更多的灵活性,”约瑟夫海特曼说,医学博士博士,高级研究作者和教授、分子遗传学和杜克大学医学院微生物学。“经典孟德尔基因突变是一个更永久绑定的决定,就像一个传统婚姻。这些表突变是可逆的,更像是在一起移动。如果条件改变,更容易恢复。”

表突变是如此短暂,事实上,研究者几乎无视他们。Cecelia墙,Drs的研究生。海特曼和玛丽亚Cardenas实验室,一直在寻找突变的人类真菌病原体m . circinelloides耐抗真菌药物吸收FK506(也称为他克莫司)。这种病原体引起罕见但致命的真菌感染毛霉菌病,一个新兴的传染性疾病,主要影响个人抵抗力较弱。

墙是典型的对大多数耐药性实验,首先在培养皿中培养病原体,含有抗真菌药物。她发现,幸存的少数生物治疗看起来不同,比他们的父母真菌较小和较分散。墙那么孤立那些真菌和测序的基因FKBP12-the目标FK506-to寻找带来耐药性突变。

但是,她不能发现任何突变在大约三分之一的隔离。更重要的是,墙突变体的发现,许多“消失”,看起来不像是突变体,更像他们的父母在她拿走了毒品。

“这是一个例子,你可能会发现在实验室就扔掉,”西尔维亚卡洛说,博士,主要研究作者、海特曼和Cardenas实验室和博士后。“你找一个基因的突变体,当你找不到的突变部分隔离,你决定不工作了,而是关注别人。但是我们想知道发生了什么。”

研究者们开始怀疑这一现象被称为RNA干扰或RNAi耐药性可能不稳定的原因。RNAi使用比特RNA-the化学表哥dna特定基因沉默。尽管RNAi不存在在每一个生物,研究人员知道这是活跃在m . circinelloides因为开创性工作的合作者罗莎Ruiz-Vazquez和圣地亚哥Torres-Martinez,与卡洛穆尔西亚大学的训练,西班牙。

所以卡洛寻找存在的小RNAs-a签名RNAi-in耐药的隔离。她没有找到小rna在FKBP12包含突变的隔离,但她确实发现他们在那些缺乏突变。重要的是,卡洛只发现这些小分子rna沉默FKBP12基因而不是其他基因组中基因座。结果表明,m . circinelloides可以开发耐药性两种不同的方式,通过永久稳定突变或者通过可逆表突变是暂时性的。

“这种可塑性使有机体反向表观遗传突变在选择压力放松,”卡洛说。“否则,沉默基因时不需要沉默会浪费能源。”

研究人员认为这些表突变可以使用在各种各样的情况下,使有机体适应不利的环境,然后适应当情况有所改善。尽管他们只有显示表突变两种m . circinelloides他们已经找到了其他一些研究人员感兴趣的调查类似的不稳定行为在其他生物如曲霉菌和脉孢菌。

“这可能是像其他分子现象如内含子或小分子核糖核酸的发现,它开始只是一个例子,“海特曼说。“我们认为,这一发现可能是广义很快。”