2024年3月20日,洛克菲勒大学的研究人员在Nature在线发表题为Compensatory evolution in NusG improves fitness of drug-resistant M. tuberculosis的文章。
耐药细菌正在成为全球性的威胁,尽管它们的适应能力往往不如它们对药物敏感的祖先。
该研究试图定义驱动或缓冲细菌结核分枝杆菌(Mtb)利福平耐药(RifR)适应度成本的机制。利福平抑制RNA聚合酶(RNAP),是现代短期结核病治疗的基石。然而,耐药细菌导致的所有死亡中,RifR Mtb占四分之一。研究人员采用比较功能基因组学方法来定义在RifR Mtb中对CRISPR干扰(CRISPRi)抑制的差异易感过程。在其他发现中,研究人员发现普遍保守的转录因子NusG对RifR Mtb的适应度至关重要。与其在大肠杆菌中的作用相反,Mtb NusG具有通过与RNAP和DNA的不同接触介导的基本RNAP促暂停功能。研究人员发现这种促暂停的NusG-RNAP界面在临床RifR Mtb分离株中呈阳性选择。NusG-RNAP界面的突变降低了促暂停活性,增加了RifR Mtb的适应度。
综上所述,这些结果将过度RNAP暂停定义为驱动Mtb中RifR适应度成本的分子机制,确定了一种新的补偿机制来克服这种成本,提出了合理的方法来加剧适应度成本,更广泛地说,可以为开发新的治疗方法提供信息,以开发药物组合来减缓Mtb中RifR的进化。