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中科院微生物所在细菌耐药基因组学研究获进展
来源:     作者:      2016-10-08 13:05       

 

中科院微生物所朱宝利课题组在细菌耐药基因组学研究中的最新进展,研究首次以基因组学大数据为依托,深入解析了耐药基因在细菌间的传播网络和规律,对深入认识细菌耐药性的进化、细菌耐药的形成机制等具有重要意义。成果近日在线发表于《应用与环境微生物学》,并将于第82卷22期以“封面故事”形式发表。副研究员为胡永飞第一作者,朱宝利研究员为通讯作者。

细菌耐药是全球公共健康所面临的重要挑战。近年来,随着携带NDM-1、MCR-1等耐药基因的“超级细菌”的不断出现,问题日益突出。细菌具有多种耐药机制,由大量耐药基因所编码。然而,耐药基因,尤其是具有高风险等级的可移动性的耐药基因,在细菌及人体和动物肠道菌群间的传播网络及传播驱动力并未得到完全揭示。近来,课题组胡永飞等对23000余个已知细菌基因组、980万个已公布人体肠道细菌基因、测序获得的30万个养殖动物肠道细菌基因中的高风险等级可移动性耐药基因进行了全面分析。

此项研究发现,可移动性耐药基因主要存在于4个细菌门当中的790个细菌种之中,其丰度和转移频率在变形菌门中显著富集。这些耐药基因在细菌间的近期转移形成了一张巨大的网络,由703个细菌种、16859个种间配对所组成。对该网络进行解析,发现细菌个体间耐药基因的转移由细菌种属进化关系所主导,又同时受制于生态屏障;这一规律同样适用于耐药基因在人体和动物肠道细菌群体水平上的转移。进一步分析发现,41个人体和动物肠道菌群间相互转移的耐药基因中的33个存在于多种人体病原细菌中。