土壤中抗生素抗性因子的探索抗性因子3抗生素耐受性的获得.ppt

* * 土壤中抗生素抗性基因的扩展分布： 环境多样性的探索 朱海强 Content 1、背景、主旨 2、土壤中抗生素抗性因子的探索 抗性因子 3、抗生素耐受性的获得：平行基因转移 扩散的方式 4、耐受性的扩大，探索环境多样性 总体阐述 5、总结 在临床实验中药物失效的情况下，人们广泛的研究过抗生素的耐药性。现在有越来越多的证据表明在环境中（如：土壤）生活的微生物有多种抗药性。近来的功能筛选和宏基因数据库的增长积累正在揭示：在环境中存在着意想不到的高密度的抗生素抗性基因的存在。这些改变了我们现在对抗生素抗性的理解，并且对于现在的抗菌药物的探索既是机遇又是挑战。 在偶然发现以及随后临床补充的青霉素种类的长达3/4世纪里，在这个被誉为抗生物的‘黄金时代’，人们从来没有想过治疗传染病仍然是个挑战。尽管有一大堆的化学疗法，但是，微生物所引起的传染病在世界范围内依旧是发病率和死亡率的主因之一，原因之一就是抗生素耐性基因的演变和传播。 滥用或过度使用抗生素及其他的因素是造成耐性选择和传播的动力之一。 结果，微生物识别了大量的不同的抗性机制，在很多情况下，病原体中显露出了对一系列的抗生素的多抗性的机制，使问题更加复杂化。 环境，eg：土壤的微生物 人或动物 环境，eg：土壤中变异的微生物 人或动物 antibiotic √ × 这篇综述讲了一下几点： 1、评估土壤中微生物的耐受性 2、在抗生素合成时极有可能起初演变的生态系统 以此作为临床上相关的机制的来源 和所理性预测的可能在未来临床病原体出现时机制的一种手段 土壤微生物之一 抗生素生产菌：一个储藏库和耐性决定因子公认的起源 特点及作用： 1、数量巨大， 1克土壤中有多达109微生物 2、现实了用天生可产生抗生素的微生物来改善方法以便治疗传染病 3、在临床上使用的超过80%的抗生素，起源于土壤微生物，它们或是直接就是天然生产者，或是半合成的衍生物。 尤其是细菌中的放线菌类合成临床上使用的重要化合物的绝大部分。 由土壤微生物化学战争平衡的精密机制的演化 ，得出： 1、生产抗生素的微生物自我保护机制的共同进化 2、自然选择的有力证据 土壤被定义为抗生素耐受因子的仓库，特别是那些能产生抗生素作为自我保护机制的微生物已经被研究数十年了。 但，有关的机制到70年代才有报道。 在1973年，才在临床病原菌里检测到土壤中的链霉菌属的放线菌里存在的氨基糖苷类抗生素抗性的两种分子机理。 卡那霉素 乙酰化 新霉素 磷酸化 土壤中抗生素抗性基因的探索 通过大量的土壤放线菌和那些临床上重要的菌株的类似的研究确定了其中的分子机制和蛋白质同行现象 糖肽类抗生物万古霉素 肽聚糖的D-Ala-D-Ala的尾部的重编程 VanHAX基因家族的重编码 三个蛋白 Riesenfeld等人通过对一些不能培养的生物进行宏基因组文库构建，对取自土壤中的DNA片段和选择性耐受的DNA片段的比较，功能性的揭示了抗生素耐受蛋白的存在。 例如：氨基糖苷类抗生素N-乙酰转移酶、O-磷酸转移酶类和已知的四环素外排泵。 现在，还为氨基糖苷类抗生素丁酰苷菌毒构建了新的耐受决定因子库。 这些都显示出了功能性宏基因组方法在抗生素抗性研究中的作用。 Schmitt等人 土壤中四环素耐受因子 土壤生物普遍的存在三种抗性基因 在添加肥料的土壤中发现了5种基因 D‘Costa 等人建立了一个系统性的方法期望能描述使用氨基糖苷类抗生素作为一种新的研究未来可能在临床上发生的耐受机制的手段。 通过构建数百个孢子形成的氨基糖苷类抗生素的形态学多样性文库和展现21个收集到的包括自然产生、半合成和完全人工合成的抗生素的耐受性，这是对土壤生物中耐受性的表型的密度的计算的最初尝试。耐受性的表型密度和从结果概括出的多样性比预期的更大 。还确定了大量的抗生素失活酶，包括最近发现的在抗生素泰利霉素和达托霉素中存在的新的耐受机制。 抗生素耐受性的获得：平行基因转移 在细菌的基因的转移可能造就了大量的耐受性的传播。这种叫做平行基因转移（HGT）的