幾十年來，抗生素拯救了無數生命。 然而，對於它們殺死的病原體來說，抗生素是一個古老的敵人，它們已經擅長對抗這個敵人。
事實證明，抗生素抗藥性的傳播可能並不像我們想像的那樣受到限制，這使得更多物種比以前的模型更容易獲得抗生素抗藥性。
這些發現來自瑞典查爾姆斯理工大學生物資訊學研究員 Jan Zrimec 進行的一項研究，該研究尋找稱為質粒的 DNA 元素之間的移動性跡象。
如果基因組是一本食譜，那麼質粒可以想像成鬆散的紙片，其中包含從朋友和親戚那裡偷來的珍貴食譜。 許多內容包含製作可幫助細菌在壓力條件下生存的材料的說明。
對於細菌來說，一劑抗生素的壓力幾乎是最大的。
雖然一百年來我們一直將它們作為一種藥物使用，但事實是我們只是受到啟發來自一場幾乎與生命本身一樣古老的微生物軍備競賽。
多年來，不同種類的微生物發明了新的方法來阻礙細菌競爭對手的生長，細菌也想出了新的方法來克服它們。
這些防禦措施通常保留在質粒的編碼中，使細菌細胞可以透過稱為接合的過程輕鬆共享抵抗力。 如果這個詞讓人想起監獄探訪期間的遭遇，你需要進一步發揮你的想像來想像它嗎？ 單細胞生物之間。
為了使質粒能夠以細菌的伎倆在細胞之間廣泛分佈，它們需要擁有一個稱為起源的遺傳編碼區域？的？轉移序列，或oriT。
這個序列是什麼與酵素結合將質粒切開以便於複製，然後再次將其密封。 如果沒有 oriT，質粒的秘密配方注定會保留在其所有者手中。
過去，人們認為每個質粒都需要同時擁有 oriT 和酶的代碼，以便在接合行為中共享。
如今，很明顯這種酶不一定特定於任何特定的 oriT 序列，這意味著如果細菌細胞含有大量質粒，則一些質粒可能會受益於其他質粒編碼的酶。
如果我們想拿出一個可以共享的質粒目錄？ 包括那些含有抗生素抗藥性說明的內容？ 我們只需要知道有多少包含 oriT 序列。
不幸的是，尋找和量化這些序列是一項耗時且費力的工作。 因此，Zrimec 根據編碼物理屬性的獨特特徵開發了一種更有效的方法來搜尋 oriT。
他將自己的發現應用到包含 4,600 多個質粒的資料庫中，根據 oriT 的流行程度計算了移動質粒的常見程度。
事實證明，我們對這個基本序列的普遍性的認識可能遠遠偏離了目標，Zrimec 的結果比先前估計的結果高出八倍。
考慮到其他轉移因素，這可能意味著細菌中的移動質粒數量是我們想像的兩倍，擁有它們的細菌種類也是我們想像的兩倍。 這還不是全部。
Zrimec 的另一項發現也引起了人們的注意。
“質粒屬於不同的移動群體，或 MOB 群體，因此它們不能在任何細菌物種之間轉移，”茲裡梅克說。
然而，他現在的研究表明，他發現的 oriT 序列中有一半完全適合來自不同 MOB 組的綴合酶，這表明細菌物種之間的界限可能比我們想像的更容易滲透到質粒。
「這些結果可能意味著，在人類、動物、植物、土壤、水生環境和工業等細菌之間存在著強大的質粒轉移網絡，」茲裡梅克說。
「抗性基因自然存在於這些生態系統中的許多不同細菌中，假設的網絡可能意味著來自所有這些環境的基因都可以轉移到導致人類疾病的細菌中。”
這是一場我們為了拯救生命而投入的軍備競賽——從來沒有想過細菌會如何熟練地與我們的火力相匹配。
這樣的技術將幫助我們更了解我們所面臨的問題。 而且已經看起來不太漂亮了。
這項研究發表於微生物學開放。
