导读

自青霉素发现以来，抗生素已经成为人类对立细菌的方法，抢救了无数人的生命，但随着抗生素使用上的无节制，抗生素耐药性已成为一个严重的问题。因而了解微生物对立生素习惯的分子机制成为抗击抗生素耐药性（AMR）的一个重要途径。

近来，法国巴斯德研讨所的科学家运用转录组测序、naica^®微滴芯片数字PCR等技能证明VchM（霍乱弧菌特有甲基转移酶）参加应对氨基糖苷类抗生素的应激反响，这标明，DNA甲基化在氨基糖苷类抗生素的耐药机制中也发挥着重要效果，该文章刊载于《PLOS GENETICS》。

使用亮点：

▶ 运用naica^®微滴芯片数字PCR体系剖析霍乱弧菌操纵子表达状况。

▶ VchM缺失会导致成长缺点，但却能够使霍乱弧菌对氨基糖苷发生应激。

▶ VchM直接调理groES-2（伴侣蛋白编码基因）的胞嘧啶甲基化，然后改动其表达状况，影响霍乱弧菌耐药性。

氨基糖苷（AGs，如：妥布霉素、链霉素、卡那霉素、庆大霉素和新霉素）是一类针对细菌核糖体小亚基的抗生素，其损坏翻译保真度，添加细胞中过错折叠蛋白质的水平。而本文的研讨首要针对霍乱弧菌对其的耐药性机理。科学家们在之前的研讨中发现，特定DNA甲基转移酶基因骤变（VchM）的霍乱弧菌比较WT具有更强的耐药性，这标明DNA甲基化可能在霍乱弧菌习惯AGs中发挥效果。

VchM编码一种Orphan m5C DNA甲基转移酶，导致5‘-RCCGGY-3’基序的胞嘧啶甲基化，尽管VchM的缺失会导致成长缺点，但霍乱弧菌细胞能够在亚致死浓度和致死浓度的抗生素下对氨基糖苷应激。

▲图1：霍乱弧菌ΔVchM对亚致死浓度氨基糖苷的敏感性较低。GAs类，TOB（妥布霉素），0.6 μg/ml、GEN（庆大霉素），0.5 μg/ml、NEO（新霉素），2.0 μg/ml；非Gas类，CAM（氯霉素），0.4 μg/ml和CARB（β -内酰胺类西林），2.5 μg/ml

关于ΔVchM霍乱弧菌的转录组测序和遗传剖析发现，ΔVchM菌株中有4个直接参加蛋白质折叠的基因被上调。包含groEL-1，groEL-2，groES-1，groES-2。

经过naica^®微滴芯片数字PCR体系对基因表达进行验证剖析发现，ΔVchM霍乱弧菌中groES-2的表达在不一起期均有较大上调。进一步经过缺失验证标明晰groESL-2对ΔVchM的抗生素高耐受性的效果。

▲图2：ΔVchM菌株中groESL-2操纵子上调(对数成长期，Exp, OD600 ≈ 0.3；指数成长期，Stat, OD600 ≈ 1.8–2.0)

在groESL-2区域调查存在四个VchM甲基化基序存在。进一步对基序剖析发现，损坏这些基序会导致groESL-2基因表达添加（如图3）。且基序破环越多，则导致的表达上调愈加显着。一起，ΔVchM中的groESL-2基因表达一向高于基序骤变，标明还存在其他要素与甲基化协同操控groESL-2表达。这些结果标明，在霍乱杆菌中，一组特定的伴侣蛋白编码基因受DNA胞嘧啶甲基化的操控，将DNA甲基化与伴侣蛋白表达的调理和对立生素的耐受联络起来。

▲图3：在WT中，groESL-2区域的VchM位点骤变导致基因表达添加

法国巴斯德研讨所建立130余年来一向走在国际科技前沿，是微生物学、免疫学、流行症学等学科的起源地，曾开宣布狂犬病疫苗、天花疫苗、流感疫苗、黄热病疫苗等多个造福人类的疫苗产品，并培养了10名诺贝尔奖生理学或医学奖获得者，完成研讨、教育、健康、立异“四位一体”的研讨机构。