科学家观察细菌DNA进化速度

印第安纳大学的科学家们第一次直接观察的一个关键步骤的过程,细菌利用快速发展的新特征,包括抗生素耐药性。使用方法发明IU,研究人员记录的第一个图像细菌appendages-over比人类头发细10000倍他们伸出去赶DNA。这些DNA片段可以整合到细菌的基因组DNA通过这一过程被称为吸收或“水平基因转移."

工作是6月11日发表在《自然》杂志上的微生物。

“横向基因转移是一个重要的方式抗生素耐药性细菌物种之间移动,但以前从未被观察到,因为涉及的结构非常非常小,“说资深作者Ankur Dalia,助理教授布卢明顿大学艺术与科学学院生物学系。

“重要的是要理解这个过程,因为我们了解细菌是如何分享DNA,阻碍它的更好的机会,”他补充道。

每年近100万人受到抗药性细菌的影响,根据世界卫生组织。谁发现的证据,这些菌株近490000人结核性和500000人与其他传染病。

中使用的细菌研究霍乱弧菌,这种微生物导致霍乱。环境中的细菌DNA结构用于捕获非常薄,称为菌毛的毛发状附属物。尽管科学家们意识到,菌毛在DNA中发挥作用,Dalia说,缺乏直接的证据证明它们是如何工作的,直到这项研究。为了观察菌毛在行动中,科学家们使用一种新方法发明了在国际单位“漆”菌毛和DNA片段有特殊的染料。

团队开发新方法与染料由标签pili IU特聘教授伊夫·布朗和IU博士生考特尼埃里森。这项新研究使用这些染料来显示,菌毛像微观“鱼叉手”,把线穿过毛孔壁内的“矛”一个流浪的DNA的小费。然后pili“卷”DNA通过相同的孔隙进入细菌细胞。Dalia说DNA的孔太小需要折叠一半适合通过开放的细胞。

“就像线程一根针”,埃里森说,他是这项研究的第一作者。“洞外膜的大小几乎是DNA螺旋弯曲的确切宽度的一半,可能穿过。如果没有毛指导,机会的DNA将打击孔隙在合适的角度进入细胞基本上是零。”

接下来,Dalia团队想要研究如何pili表示“钩”到DNA在合适的地方,尤其是蛋白质参与的过程似乎与DNA以一种全新的方式进行交互。他们也期待应用pili标记方法研究其他功能由这些不同的细菌结构。“这些是多才多艺的附属物,Dalia说。“这个方法发明IU是开放我们的基本了解一系列的细菌功能。”