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新しい単細胞法により、プラスミドが抗生物質耐性を引き起こす仕組みが明らかに

ハーバード大学医学部ブラバトニク研究所の研究者らは、細菌における抗生物質耐性の発生を理解する上で新たな窓を開いたところです。 この研究は進化生物学の原理を明らかにするだけでなく、世界中で推定年間130万人が死亡している抗生物質耐性危機と闘うための新たな戦略も示唆している。 調査結果は連邦政府の資金提供の一部を受けて、11月20日付けで出版される。 科学。 生物医学情報学のマイケル・バイム准教授とシステム生物学のヨハン・ポールソン教授の研究室のメンバーは、プラスミド間の競合を測定することによって、個々の細菌における抗生物質耐性の進化と広がりを追跡する方法を考案した。 プラスミドは、細菌自身の染色体とは別に浮遊する自己複製遺伝子要素です。プラスミドは独立して進化しますが、抗菌化合物に対する耐性の発達など、細菌の進化の促進にも役立ちます。実際、これらは、耐性が 1 つの種類の細菌から別の種類の細菌に移行する主な手段です。 科学者たちは、細菌細胞内のプラスミド間の競争がプラスミドの進化を推進する鍵であると疑っていましたが、これまでそれを研究する方法は見つかりませんでした。筆頭著者の Fernando Rossine 氏 (Baym Lab の生物医学情報学研究員) とその同僚たちは、2 つの課題を解決することでこれを達成しました。 まず、各細菌細胞が互いに競合する 2 つのプラスミドを同じ割合で含む開始条件を作成しました。第二に、彼らはマイクロ流体デバイスを使用して単一細胞を単離し、細胞内プラスミド競合の影響をよりよく区別しました。 このシステムにより、チームはプラスミドと細菌の適合性と進化の基本的な特性とその制約を発見することができました。これらの制約は、プラスミドの進化を妨げ、抗生物質に対する耐性を学習するプラスミドの能力を抑制する新たな戦略を生み出す可能性があり、生命を脅かす細菌感染症の治療につながる可能性があります。 この研究は、可動性の遺伝要素間の細胞内競合を武器にして、抗生物質耐性と闘い、予防するための新しいツールを私たちに提供します。」 フェルナンド・ロッシーヌ、筆頭著者 より哲学的な観点から、この研究は進化が複数の、時には矛盾するレベルでどのように作用するかを明らかにしており、「これは複雑な生命を理解するための基礎となる」と同氏は付け加えた。 ソース：参考雑誌:ロシーヌ、F.、 他。 (2025年)。細胞内競合はプラスミド集団の動態を形成します。 科学。土井: 10.1126/science.adx0665。 #新しい単細胞法によりプラスミドが抗生物質耐性を引き起こす仕組みが明らかに