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科学家们确定了抗生素耐药性的关键进化催化剂

2019-01-11 10:04:03 • 来源：

由牛津大学科学家领导的一项新研究发现，称为质粒的小DNA分子是传播抗生素耐药性的主要全球健康威胁的关键罪魁祸首之一。国际研究小组利用一种新的实验模型表明，生活在细菌内并且已知是转移抗生素抗性基因的载体的质粒可以加速新形式抗性的进化 - 使它们比这一过程更重要。以前想过。该研究发表在“ 自然生态学与进化 ”杂志上。

科学家们确定了抗生素耐药性的关键进化催化剂

资深作者，牛津大学动物学系的惠康信托研究员克雷格麦克莱恩教授说：'抗生素的发现使治疗细菌感染变得更加简单，从而彻底改变了医学，这对人类健康和长寿产生了重大影响。例如，使用青霉素导致某些形式的肺炎导致死亡率降低90%。不幸的是，在过去的30年中，很少发现新的抗生素，并且对现有抗生素的耐药性已经稳定地扩散，因为抗生素在医学中被大量使用。这导致医学危机，因为我们已经失去了治疗细菌感染的能力，这些细菌感染可能会对生命造成危及后果。

奥尼尔委员会的一份有影响力的报告预测，抗生素耐药性将导致到2050年每年造成1000万人死亡，超过癌症作为人类死亡率的来源。

MacLean教授说：'抗性基因在细菌种群中的传播是由简单的达尔文选择驱动的：在抗生素治疗期间，具有抗性基因的细菌比敏感细菌具有更高的繁殖率，因此，抗生素的使用导致抗性基因的传播。

'许多最重要的抗性基因都存在于质粒上，这些质粒是生活在细菌内的小的环状DNA分子。质粒能够在细菌之间移动，并且通常被认为是在细菌之间转移抗性基因的重要“载体”。

“我们的论文表明，质粒也可以作为进化催化剂，加速新形式抗性的进化。之所以发生这种情况，是因为细菌通常携带一个以上的质粒拷贝，这使得质粒携带的抗性基因能够迅速发展出新的功能 - 在这种情况下，能够降解抗生素。另外，质粒自动扩增这些新的和改进的抗性基因的拷贝数。

“这些研究结果证明了质粒在抗生素抗性和进化创新中的新作用，它们突出了质粒对公众健康构成的威胁。”

麦克莱恩教授补充说：“质粒的传统观点是，它们是在细菌之间转移抗性基因的重要载体。我们的研究通过证明质粒驱动新型抗生素抗性的进化，显示了质粒在抗生素抗性中的新作用。虽然这本身不提供任何解决方案，但它进一步强调了开发处理质粒的新方法的重要性。例如，有可能开发出能够阻止质粒复制的新药。

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