在过去的几十年中,抗生素挽救了无数的生命。然而,对于他们杀死的病原体,抗生素是一种古老的敌人,他们已经擅长战斗。
事实证明,抗生素耐药性的传播可能并不像我们假设的那样受到限制,比以前的模型使我们相信的物种更容易获得抗生素耐药性。
这些发现来自瑞典查尔默斯技术大学的生物信息学研究人员Jan Zrimec进行的一项研究,该研究寻找DNA元素的流动性迹象,称为质粒。
如果基因组是一本食谱,则可以认为质粒是散布的纸屑,这些纸张散布着亲戚和亲戚偷走的珍贵食谱。许多人包含制造材料的说明,可以帮助细菌在压力条件下生存。
对于细菌而言,剂量的抗生素差不多。
当我们在一百年的大部分时间里一直将它们用作药物的一种形式,但事实是我们只是汲取灵感从微生物竞赛中可能几乎和生活本身一样古老。
随着不同种类的微生物炮制了新的方法来阻止其细菌竞争者的成长,因此细菌提出了克服它们的新方法。
这些防御措施通常保存在质粒的编码中,从而使细菌细胞可以通过称为共轭的过程轻松共享抗性。如果这个词在监狱访问期间唤起了遭遇的想法,那么您需要在单细胞生物之间进行更多的想象力,以提出更多的想象。
为了使质粒在细菌汉基 - 帕基的行为中广泛分布在细胞之间,它们需要拥有一个称为原点的基因编码区域- 的- 转移序列或后方。
这个序列是什么与酶互动将质粒切开以轻松复制,然后再次将其密封。没有Orit,质粒的秘方注定要保留在其所有者的所有权中。
过去,人们相信每个质粒都需要具有质量和代码作为酶的代码,以便在结合行为中共享它。
如今,很明显,酶不一定特定于任何特定的Orit序列,这意味着如果细菌细胞包含许多质粒,则有些可以从其他酶中受益。
如果我们想提出可以共享的质粒目录(包括包含抗生素耐药性指令的质粒),我们只需要知道其中有多少包含Orit序列即可。
不幸的是,找到和量化这些序列是一项耗时且费力的工作。因此,Zrimec开发了一种基于编码物理特性的独特特征来搜索Orit的更有效方法。
他将发现应用于4,600多个质粒的数据库,以计算出基于Orit的普遍性的普通移动质粒。
事实证明,这个基本序列的常见程度可能是不可能的,Zrimec的结果比以前的估计值高八倍。
考虑到其他转移因素,这可能意味着细菌中的移动质粒比我们想象的是两倍,其中包含它们的细菌物种的两倍。那不是全部。
Zrimec提出的另一个发现是引起关注的原因。
“质粒属于不同的活动组或暴民组,因此它们不能仅在任何细菌物种之间转移,”Zrimec说。
然而,他的研究现在表明,他发现完全来自另一个暴民群的Orit序列中的一半,这表明细菌物种之间的边界可能比我们想象的更容易渗透质粒。
“这些结果可能意味着有一个可靠的网络,用于在人类,动物,植物,土壤,水生环境和行业中细菌之间转移质粒,仅举几例。”Zrimec说。
“抗性基因在这些生态系统中自然存在于许多不同的细菌中,假设网络可能意味着所有这些环境的基因可以转移到引起人类疾病的细菌。”
这是我们为了挽救生命而插入自己的军备竞赛 - 从来没有想过在与我们的火力相匹配时会有多大的熟练细菌。
这样的技术将有助于我们更好地了解自己所面对的事情。而且已经看起来不漂亮了。
这项研究发表在微生物学开放。