新的DNA分析提供了第一个准确的结核病基因组

研究人员已经开发出一种新型基因组组装工具，可以促进针对结核病和其他细菌感染的新疗法的开发。据发表在《自然通讯》(NatureCommunications)上的研究人员称，这种新工具已经为一种结核病菌株创建了改进的基因组图谱，应该对其他菌株和其他类型的细菌也有同样的作用。

据世界卫生组织称，结核分枝杆菌是导致结核病的细菌，它感染了世界上约四分之一的人口，并在2021年导致160万人死亡。目前的医疗干预措施仅限于一种百年历史的疫苗，它可以将感染风险降低20%，以及使用四到六个月的强效抗生素，有时这些抗生素有时会被证明无效。

“战胜这种疾病的关键是了解它，而了解它的关键在于它的DNA，”该研究的资深作者、罗格斯新泽西医学院传染病学系主任大卫·艾兰德说。学校公共卫生研究所所长。“我们希望我们的新管道为世界各地的研究人员提供他们需要的信息，以创造更快、更有效的治疗方法，并且理想情况下，是一种完全有效的疫苗。”

科学家们于1998年首次对一种结核病菌株H37Rv的基因组进行了测序，但直到现在他们都无法生成能够最大限度地提高根除该疾病机会的完整而准确的序列。

这个名为Bact-Builder的新管道将常见的开源基因组组装程序结合到一个新颖且易于使用的工具中，该工具可在GitHub上免费获得。

今天的科学家通常通过将大块DNA切割成小的、可快速扫描的片段，然后使用参考序列(例如H37Rv)正确对齐所有生成的数据片段来对新的细菌基因组进行测序。然而，在没有参考的情况下组装基因组，就像Bact-Builder对来自MinION测序仪的数据所做的那样，允许研究人员识别临床菌株中存在的基因，这些基因可能不存在于参考中。

由Bact-Builder创建的结核病序列包含比旧参考多大约6,400,000条信息(碱基对)，更重要的是，识别新基因和旧参考中缺失的基因片段。

“每年用于数百项研究的H37Rv参考菌株只要公布一个完全准确的基因组，就应该对结核病研究有很大帮助，”Alland说。

拥有一种简单的方法对所有菌株进行准确测序更为重要，Alland说，“因为菌株比较应该回答许多重要问题，例如为什么有些菌株比其他菌株更具传染性。为什么有些菌株会导致更严重的疾病?为什么有些菌株更难治愈?所有这些问题的答案都在遗传密码中，可以帮助我们设计出更好的治疗方法和疫苗，但你需要一种准确的方法来找到它们。”