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      沒(méi)有抗生素的抗生素耐藥性
      
			
      
				2019-03-09 10:49:24
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      根據(jù)美國(guó)疾病控制中心的數(shù)據(jù)，抗生素耐藥性是一種全球性威脅，每年導(dǎo)致美國(guó)超過(guò)23,000人死亡。過(guò)度接觸抗生素長(zhǎng)期以來(lái)一直受到指責(zé)，但助理教授瑪麗鄧洛普(BME)正在忽視這一想法，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌也可以在不接觸抗生素的情況下產(chǎn)生耐藥性。
      

      沒(méi)有抗生素的抗生素耐藥性
      

      Dunlop和他的共同作者，鄧祿普實(shí)驗(yàn)室的博士后學(xué)者Imane El Meouche 在發(fā)表在Science的新研究中發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌使用的短期生存技術(shù)與長(zhǎng)期耐藥性之間的聯(lián)系。幾十年來(lái)，科學(xué)家們已經(jīng)傾向于認(rèn)為耐藥性與長(zhǎng)期接觸該藥物有關(guān)。El Meouche也相信并期望她的研究證實(shí)這一點(diǎn)。但對(duì)照實(shí)驗(yàn)奇怪地揭示了臨時(shí)保護(hù)措施和導(dǎo)致永久性耐藥性的突變之間未經(jīng)檢驗(yàn)的相關(guān)性。
      

      在自然界中，細(xì)菌將使用所謂的外排泵將抗生素和其他毒素推出細(xì)胞以保護(hù)自己。這些泵對(duì)于細(xì)胞生產(chǎn)和延緩細(xì)胞生長(zhǎng)是昂貴的，因?yàn)樗鼈儞p害細(xì)胞膜并且消耗大量能量。為了平衡生存的潛在回報(bào)與泵生產(chǎn)的某些成本，細(xì)菌將通過(guò)多樣化不同細(xì)胞表達(dá)的泵的數(shù)量來(lái)對(duì)沖他們的賭注。
      

      “眾所周知，泵對(duì)抗生素耐藥性非常重要，”鄧祿普說(shuō)。“我們發(fā)現(xiàn)，擁有更多這些泵的細(xì)胞不僅具有更強(qiáng)的抗生素抗性，而且它們也處于變異以達(dá)到更高水平的耐藥性的位置。泵的表達(dá)可能是抗藥性的墊腳石“。
      

      這些結(jié)果的一個(gè)更令人驚訝的方面是，即使從未接觸過(guò)抗生素，細(xì)菌也容易發(fā)生導(dǎo)致抵抗的突變。為了測(cè)試這一點(diǎn)，他們通過(guò)基因工程細(xì)菌來(lái)表達(dá)不同程度的泵。然后，鄧祿普說(shuō)，他們決定研究外排泵表達(dá)，DNA修復(fù)酶，MutS和細(xì)胞生長(zhǎng)速率之間的關(guān)系。
      

      他們假設(shè)，如果細(xì)菌必須永久性地改變其DNA以產(chǎn)生抗生素抗性，那么DNA修復(fù)蛋白可能與該過(guò)程有關(guān)。他們是對(duì)的 - 他們的發(fā)現(xiàn)表明外排泵和細(xì)菌中MutS蛋白表達(dá)之間存在負(fù)相關(guān); 細(xì)胞決定使用的泵越多，細(xì)胞中的MutS蛋白就越少。
      

      當(dāng)他們研究細(xì)胞生長(zhǎng)速率和外排泵表達(dá)之間的聯(lián)系時(shí)，應(yīng)用了相同的思路。已知慢細(xì)胞生長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞遺傳物質(zhì)的更多突變，并且泵表達(dá)增加和細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢這一事實(shí)不僅與相關(guān)性直接相關(guān)，而且與細(xì)菌中永久性遺傳抗生素抗性的因果關(guān)系直接相關(guān)。
      

      “不僅細(xì)菌具有抗藥性，因?yàn)樗鼈儽磉_(dá)了外排泵，但它們也更容易通過(guò)這些其他連接發(fā)生突變，”El Meouche說(shuō)。“我感到有趣的是，某些基因的不同表達(dá)在未來(lái)會(huì)導(dǎo)致永久性的遺傳變化。”
      

      到目前為止，Dunlop和El Meouche已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這種機(jī)制的三個(gè)部分，但不確定這些部分在更大的抗生素抗性難題中的位置。這些碎片可能直接相關(guān)，導(dǎo)致觀察到的關(guān)系，或者更可能的是，在導(dǎo)致抵抗的一系列生物事件中仍然可能缺少鏈接。
      

      鄧洛普說(shuō)：“我們對(duì)通過(guò)感染的惡劣環(huán)境等事件傳遞給人口的遺傳變化了解很多。” “但我們對(duì)于個(gè)體細(xì)菌如何從易受抗性變化的第一步知之甚少。”
      

      第一步是他們將繼續(xù)整合的一個(gè)難題。這一發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了探索這些細(xì)胞如何在沒(méi)有抗生素的情況下產(chǎn)生抗生素抗性的可能性，然后可能開(kāi)發(fā)出阻斷該途徑和抑制抗性的方法。
      
			

			
        
      
			
      
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