美國加州大學圣地亞哥分校研究團隊16日在《自然·通訊》上發(fā)表論文稱，他們開發(fā)出一種新型基因驅動系統(tǒng)Pro-AG，能有效滅活賦予細菌抗生素抗性的基因，其效率比使用CRISPR系統(tǒng)對照方法高百倍。

抗生素的廣泛使用導致了環(huán)境中抗生素耐藥性細菌的流行。有證據表明，這些環(huán)境中的抗生素耐藥性來源會傳播給人類。專家預測，在未來幾十年中，抗生素耐藥性的威脅可能會急劇增加，如果不加控制，到2050年可導致每年約1000萬人因耐藥性細菌相關疾病而死亡。

細菌中賦予抗生素抗性的基因通常攜帶在被稱為質粒的環(huán)狀DNA分子上。質粒可以獨立于細菌基因組復制，攜帶抗生素抗性基因的質粒的拷貝可以存在于每個細胞中，并具有在細菌之間轉移抗生素抗性的能力。使用CRISPR系統(tǒng)對這些質粒進行定點剪切編輯，破壞質粒，可將抗生素抗性降低約100倍。Pro-AG系統(tǒng)則采用了一種高效的剪切—粘貼機制，在將基因盒插入賦予抗生素抗性的基因中之后，Pro-AG元件會通過自我擴增機制復制自身，最終達到大幅降低抗生素抗性的目的。研究人員在論文中指出，Pro-AG系統(tǒng)在高拷貝數(shù)質粒上對抗生素抗性標記進行功能失活，其效率是基于CRISPR系統(tǒng)的剪切—破壞方法的100倍。

除高效編輯高拷貝數(shù)質粒外，Pro-AG還可以有效編輯大型質粒和單拷貝基因組靶點，或引入功能基因，這為該系統(tǒng)在生物技術或生物醫(yī)學領域的更廣泛應用奠定了基礎。

研究人員表示，Pro-AG技術可用于慢性細菌感染的治療，幫助治療如囊性纖維化、慢性尿路感染、結核病等疾病。而與各種現(xiàn)有的遞送機制結合，該技術還可以用于去除下水道、魚塘、飼養(yǎng)場等環(huán)境中的抗生素抗性菌株，大幅降低環(huán)境中抗生素抗性的發(fā)生率。