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在大肠杆菌和沙门氏菌病原体中突变频率很高
1Molecular Biology Branch, Center for Food Safety and Applied Nutrition (HFS-235), Food and Drug Administration, Washington, DC 20204, USA. tac@vax8.cfsan.fda.gov
Science (New York, N.Y.)
|November 15, 1996
概括
突变细菌具有高突变率,在致病性大肠杆菌和沙门氏菌中很常见. 在DNA不匹配修复中存在的缺陷,特别是在mutS基因中,导致这些超可变菌株,这可能解释了抗生素耐药性和毒性.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 遗传学 是一个遗传学.
- 进化生物学 进化生物学
背景情况:
- 突变菌株,即突变率较高的细菌,以前根据实验室减弱菌株的研究,被认为在自然种群中很罕见.
- 像大肠杆菌和沙门氏菌这样的致病细菌是理解微生物进化和适应的关键目标.
研究的目的:
- 研究致病性细菌分离物中突变表型的发生率和潜在的遗传机制.
- 为了确定突变物是否在致病性大肠杆菌和沙门氏菌肠道菌群中普遍存在.
- 探索突变者流行对细菌进化,抗生素耐药性和毒性的影响.
主要方法:
- 病原性大肠杆菌和沙门氏菌肠杆菌菌株的分离和表征.
- 在细菌分离物中评估突变率,以识别超变性菌株 (突变者).
- 基因分析以确定关键DNA修复基因中的突变,特别关注甲基导向不匹配修复途径和mutS基因.
主要成果:
- 在致病性大肠杆菌和肠道沙门氏菌的分离物中观察到突变的高发病率 (超过1%).
- 甲基导向不匹配修复系统的缺陷被确定为所有观察到的突变表型的原因.
- 在九种独立衍生出的超变性菌株中,有七种具有缺陷的mutS等位基因,这表明它在产生突变性表型中的重要作用.
结论:
- 突变物并不罕见,但在致病性细菌群体中非常普遍,挑战了以前的假设.
- 不匹配修复基因的突变,如mutS,是这些病原体超变性的主要驱动因素.
- 与突变菌株相关的突变率增加和增强的重组可能会加速抗生素耐药性的出现和毒性因子的获得,影响微生物进化和公共卫生.