病原菌能夠?qū)咕幬锂a(chǎn)生耐藥性，這對人類健康構(gòu)成了越來越大的威脅。zui近，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這些微小的“敵人”可能比我們預(yù)想的還要狡猾，它們經(jīng)受壓力時會使用隱藏的遺傳變化促進快速演化，并以以往所認(rèn)為的更多方式產(chǎn)生耐藥性。
在這項研究中，研究人員描述了兩種相似的大腸桿菌菌株，利用截然不同的基因突變，快速產(chǎn)生相同水平的耐藥性。細(xì)菌能夠針對同一問題制定不同的解決方案，表明它們具有不同的遺傳“武器”來對付抗生素，這有可能會讓它們更加靈活并難以被打敗。
細(xì)菌是聰明的，它們用隱蔽的方式來應(yīng)對壓力，包括重塑它們的基因組。
細(xì)菌如何有效地經(jīng)受住藥物治療，是值得我們認(rèn)真思考的。這告訴我們，必須更謹(jǐn)慎地使用抗生素。
加速進化
指出，他們不是使用試管或培養(yǎng)皿這些均勻的環(huán)境，而是制備了一種設(shè)備，他們認(rèn)為該設(shè)備能夠更好地模仿自然的生態(tài)位。
研究小組使用一種定制的微流體裝置，包含大約1000個連接的小生境，這些小生境中生長著細(xì)菌群落。該裝置可產(chǎn)生類似于自然細(xì)菌生境中發(fā)現(xiàn)的食品和藥物復(fù)雜梯度，如腸道或人體內(nèi)的其他腔室。
在復(fù)雜的環(huán)境中，耐藥性的出現(xiàn)可能比試管實驗所預(yù)期的影響更為迅速和深刻。
從以前使用復(fù)雜微加工設(shè)備而進行的實驗，研究人員得知，一些普通的、大腸桿菌“野生型”菌株能快速進化出抗生素耐藥性。他們想知道，當(dāng)一個突變株（稱為GASP，可用比野生型更有限的養(yǎng)分進行復(fù)制）暴露于相同的藥物時，是否會產(chǎn)生同樣類型的抗生素耐藥性。
秘密武器
通過對暴露于抗生素*（Cipro）的野生型菌株和GASP細(xì)菌菌落進行基因組測序，研究人員發(fā)現(xiàn)，不同的基因突變可以導(dǎo)致相似水平的抗生素耐藥性。例如，兩種不同的突變株出現(xiàn)：其中一種耐抗生素的GASP菌株，通過這樣一種方式進化，以使其不再需要為了生存壓力而形成生物膜。它通過向感染細(xì)菌的一種病毒“借用”一塊殘余DNA，做到這一點。
病毒通常將自身DNA注入細(xì)菌，有時候DNA序列殘余似乎不再有什么病毒復(fù)制功能。在正常情況下，剩余的DNA可能既不能幫助細(xì)菌，也不能阻礙細(xì)菌，但是在壓力情況下，細(xì)菌可以使用新的DNA來快速產(chǎn)生抗生素耐藥突變。
