新法能高效灭活抗生素抗性基因

加州大学圣地亚哥分校的研究小组在16日发表在《自然通讯》上的一篇论文中说，他们已经开发了一种新的基因驱动系统Pro-AG，它可以有效地灭活赋予细菌抗生素抗性的基因，其效率比使用CRISPR系统的控制方法高100倍。

抗生素的广泛使用导致了环境中抗生素抗性细菌的流行。有证据表明，这些环境中抗生素耐药性的来源会传播给人类。专家预测，抗生素耐药性的威胁在未来几十年可能会急剧增加。如果不加控制，到2050年，每年将有大约1000万人死于耐药细菌相关疾病。

赋予细菌抗生素抗性的基因通常携带在称为质粒的环状DNA分子上。质粒可以独立于细菌基因组复制，携带抗生素抗性基因的质粒拷贝可以存在于每个细胞中，并具有在细菌之间转移抗生素抗性的能力。使用CRISPR系统通过定点剪切和破坏质粒来编辑这些质粒，可以将抗生素耐药性降低约100倍。该系统使用了高效的剪切粘贴机制。将基因盒插入产生抗生素抗性的基因后，前抗原元件将通过自身扩增机制复制自身，最终达到大幅降低抗生素抗性的目的。研究人员在论文中指出，Pro-AG系统使高拷贝数质粒上的抗生素抗性标记失活，其效率是基于CRISPR的剪切破坏方法的100倍。

除了高效编辑高拷贝数质粒外，Pro-AG还能有效编辑大质粒和单拷贝基因组靶，或引入功能基因，为该系统在生物技术或生物医学领域的广泛应用奠定了基础。

研究人员称，前抗原技术可用于治疗慢性细菌感染，并有助于治疗囊性纤维化、慢性尿路感染、结核病等疾病。结合各种现有的输送机制，该技术还可用于去除污水、鱼塘、饲养场和其他环境中的抗生素抗性菌株，大大降低环境中抗生素抗性的发生率。