分枝桿菌引起的疾病，如結核病、麻風病和布魯利壞死病(Buruli ulcers)一直是引起高致殘率和死亡率的疾病。耐藥結核菌及其與艾滋病并發對結核病的防控帶來了極大挑戰。多數致病性分枝桿菌生長緩慢，嚴重阻礙了對該類病原菌的研究和藥物、疫苗的研發等。

研究團隊前期研究已證明自主發光的結核分枝桿菌可作為良好的報告菌株，能極大降低體外抗結核藥物篩選和體內篩選、評價抗結核藥物和疫苗的成本，縮短時間，節約人力和減少小動物的使用。然而，前期構建的菌株發光元件并不是十分穩定，而且有一個卡那霉素抗性基因標記，該標記可能由于具有潛在的交叉耐藥的特性，不適合篩選某些類型的化合物，更不適合評價潛在的藥物組合。結核菌有限的篩選標記基因(常用的只有2個)也是帶有篩選標記基因的一個重要缺陷，限制了其在基礎研究中的多項應用。因此，無抗性標記的更穩定的自主發光菌具有更高的研究和應用價值。

經研究，研究團隊成功構建了一種用于構建無抗性標記重組分枝桿菌的抗性表達盒，同時采取多種策略進行研究，zui終實現了一步法構建自主發光分枝桿菌，包括結核分枝桿菌(實驗室標準株和多種研究耐藥株)、卡介苗(BCG)、海分枝桿菌和非致病的恥垢分枝桿菌等，這些自主發光分歧桿菌不僅無篩選標記而且發光元件非常穩定。張天宇研究組已經利用該類發光菌建立了、完整的抗結核藥物篩選評價平臺，同時與相關單位合作，篩選了4萬多個化合物并進行了不同階段的研究。目前已獲得近十個具有體內抗結核活性的化合物，申請3個。

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