Federation of American Scientists Case Studies in Dual Use Biological Research Module 5.0: Antibiotic Resistance Case Study
Topic: Experiments in Antibiotic Resistance

2006年9月,在发表于《抗菌剂和化学疗法》(Antimicrobial Agents and Chemotherapy)的一篇文章中,塔夫茨大学医学院的Stuart Levy博士描述了如何鉴定鼠疫耶尔森菌中的一种基因,这种基因正是导致鼠疫的致病因素,正如大肠埃希氏菌是造成多重抗生素抗性的因素。大肠埃希氏菌多重抗生素抗性的存在位置是导致对多种药物、氧化应激剂和有机溶剂的抗药性的重要机制。多重抗生素抗性的存在位置是多种药物外排泵的转录调节位点。MarR蛋白质阻遏外排泵的转录,而MarA蛋白质则加大其表达,并因此激活抗生素抗性。

Levy博士实验室希望测定该体制是否同样也存在于鼠疫耶尔森菌,因此实验人员校验了其基因组,寻找类似基因。虽然他们在鼠疫耶尔森菌中没有发现完整的多重抗生素抗性的存在位置,但是却监测到了与marA、marR和外排泵同源的独立基因。总共找出了6个可能的marA基因,并测试了2个基因。第一个基因是YPO1737,这种基因与大肠埃希氏菌marA有着36%的序列相似性,并且长度大致相同。另一个基因是marA47YP,这种基因编译了一种蛋白质,其大小是大肠埃希氏菌marA的两倍以上,但是序列相似性为47%。这两个基因都在大肠埃希氏菌和鼠疫耶尔森菌的一种无毒菌株中过度表达。

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