功能宏基因组学是从广泛的环境样品中发现新的生物催化剂的强大方法。宏基因组文库的建设通常伴随着表达所需表型的克隆的选择，例如酶或抗菌活性，抗生素/异种耐药性，或瓦解有毒化合物或环境污染物的能力。基因注释基于元基因组克隆的基于表型的筛选，该筛选提供了有关基因功能的宝贵信息。最近，该方法已被用来成功识别具有潜在工业应用的淀粉液，纤维素解释性和脂解活性。欧宝官网app苹果下载用芳香族化合物污染的土壤的抗菌生物新兴和生物修复也可以受益于功能性宏基因组学。ARG研究中使用了功能性宏基因组学方法来选择补充抗生素的琼脂平板上的克隆，然后分析其遗传含量。
图1.元基因组的新型抗生素耐药基因的鉴定和重建。（Berglund，2019年）
电阻基因的宏基因组分析
抗生素耐药性研究已关注致病细菌已有几年了。这一研究有助于发现介导细菌抗生素耐药性的关键机制。抗生素耐药性的四个主要过程是：I酶促修饰或破坏抗生素，通常涉及中和抗生素的酶过量生产，（ii）修饰抗生素靶标分子以降低其结合能力，以及（iii）的替代。of metabolic pathways and regulatory networks to avoid the antibiotic’s effect. and (iv) reduction of the intracellular accumulation of the antibiotic by lessening cellular permeability to it or activating efflux mechanisms to export the harmful molecule.
通过质量测序和完整的基因组分析，我们对细菌耐药性，提供抗性和其他感兴趣表型的基因的基本进展得到了进步。欧宝体育官网网址此外，基因组数据揭示了细菌的显着遗传可塑性，这使他们能够对包括抗生素在内的广泛威胁做出反应。然而，宏基因组方法逐渐被用来理解可以在抗性中获得抗生素耐药性的基因组的功能。基于函数或基于序列的宏基因组方法都是可能的。使用序列分析方法生成和分析多个序列读取。
完整的基因组测序是元基因组测序的欧宝体育官网网址最积极的解决方案。它使研究人员可以通过鉴定基因和代谢途径并重建几乎完整的细菌基因组来研究微生物群落的结构和功能多样性。该方法的主要好处是它的敏感性，它允许检测更多的物种和潜在args的识别。
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尽管已广泛研究了致病性和临床上重要细菌的抗生素耐药性，但对抗生素耐药性基因的环境多样性（ARGS）知之甚少。甚至在他们引起我们的注意之前，在抗生素时代彻底改变了医学，ARGS和抗生素是环境中微生物生命的两个方面。宏基因组学和其他与文化无关的技术现在揭示了环境中发现的抗生素/抗生素耐药性系统的多样性。承认抗生素耐药机制可能导致发现新药物靶标和新的有效抗生素分子的发展。在与微生物疾病的斗争中，研究ARGS是一种受欢迎的策略。
参考：
- De Abreu Va，PerdigãoJ，AlmeidaS。分析抗微生物抗性的元基因组方法：概述。遗传学领域。2020; 11。
- Berglund F，ÖsterlundT，Boulund F，等。来自元基因组的新型抗生素抗性基因的鉴定和重建。微生物组。2019年12月； 7（1）。
- GiãoMS，Keevil CW。单核细胞增生李斯特菌可以在自来水中形成生物膜，并进入可行但不可培养的状态。微生物生态学。2014年4月； 67（3）。
- Garmendia L，Hernandez A，Sanchez MB，Martinez JL。宏基因组学和抗生素。临床微生物学和感染。2012年7月; 18。
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