作者亚伦·纳坦斯，普林斯顿大学 普林斯顿的研究人员发现了一种新的途径，一些细菌可以通过这种途径抵抗抗生素的治疗
荣誉:亚伦·纳坦斯 在一项对慢性感染有影响的研究中，普林斯顿的研究人员描述了一些细菌用来耐受通常致命的抗生素治疗的多种途径
该发现推翻了关于抗生素对某些细菌效力有限的普遍假设，并可能导致更好的治疗
对一些能在抗生素中存活的细菌(称为持久细菌)的研究，集中在允许一些细菌耐受抗生素治疗的基因上
在他们最近的研究中，普林斯顿的研究人员探索了细胞中的脱氧核糖核酸拷贝数如何影响细胞是否在暴露于称为氟喹诺酮的破坏脱氧核糖核酸的抗生素后仍能存活
这项研究证实了研究人员的预期，即拥有备用染色体拷贝的细菌比只有一个拷贝的细胞更容易存活
然而，发表在3月11日《当代生物学》上的研究结果却出现了重大转折
令人惊讶的是，只有一个脱氧核糖核酸拷贝的细胞仍然能够抵抗氟喹诺酮类药物的治疗
这些实验揭示了第二种独立的途径，即在细胞中用一个单独的脱氧核糖核酸拷贝来保持持久性
通过揭示这两种持久性途径，该发现为更有效地杀死顽强微生物的新策略指明了方向
“我们的研究表明，在同一人群中，同一种抗生素可能有不止一种类型的持久性，”该研究的主要作者、医学博士艾莉森·穆拉斯基说
D
四年前，她加入了普林斯顿大学化学和生物工程副教授马克·布林迪西的实验室，开始从事这个项目
“我们假设只有一条染色体的细菌细胞无法在抗生素治疗中存活，”穆拉斯基说
“当我们进行实验证实它们确实存活下来时，我大吃一惊
" “我们一直认为的一切都是相反的，”她补充道
“正是这些惊喜和见解让科学变得真正有趣
" “当艾莉森加入实验室时，我们认为这将是一个快速的项目
但这种细菌有其他想法，”该研究的资深作者布林伊尔德森说
“事实证明，不幸的是，这不仅仅是细菌对氟喹诺酮类药物持续作用的单一途径
" 坚持不懈越来越被认为是对现代感染控制的严重挑战
与完全抗抗生素的“超级细菌”不同，坚持者没有突变的基因；事实上，坚持者和他们正常的、容易感染抗生素的细菌同胞在基因上是一样的
然而，坚持者名副其实，通过抗生素冲击时这些基因的表达方式
例如，坚持者可能处于暂时的休眠状态，或者幸运的是，某些基因被打开或关闭，从而对抗生素提供更好的保护
一旦制药威胁过去，坚持者可以再次开始繁殖，引发新一轮的感染
为了探究DNA拷贝数或倍性对持久性的影响，Murawski和Brynildsen将大肠杆菌细胞分为单倍体(单染色体)和二倍体(双染色体)群体
当服用氟喹诺酮类药物左氧氟沙星时，每个群体中的大多数细胞都会死亡
然而，正如假设的那样，二倍体细菌细胞群比单倍体细胞群拥有多达40倍的持久细胞
手头有额外的脱氧核糖核酸拷贝使细菌能够进行同源重组——这是一个术语，指细胞根据未受损的额外染色体提供的模板修复断裂的脱氧核糖核酸
这就像有一个完整的乐高积木来指导一个倒塌的积木的重建
研究人员进一步挖掘，创造了变异E
缺乏两个基因之一的大肠杆菌细胞，称为RecA和RecB
这些基因编码进行同源重组所需的脱氧核糖核酸修复蛋白
果不其然，如果没有同源重组的能力，突变细胞很少能坚持下去，它们有多少条染色体并不重要
然而，令人不解的是，在单倍体野生型细胞中仍然出现了持续存在的现象，比同源重组缺陷型突变细胞多10倍
没有备份的脱氧核糖核酸拷贝，还不清楚单倍体细胞如何修复分裂的脱氧核糖核酸并继续生存
然而，从活细胞成像中可以清楚地看到，与二倍体细胞相比，单倍体持久细胞在治疗后的恢复明显不同，其大小增长更慢，分裂也比具有两条染色体的细胞更晚
考虑到携带单一染色体的细菌细胞表现出更低的存活倾向，该发现提出了一种新的治疗剂，这种治疗剂可以促进具有多个拷贝的细胞分裂
例如，如果一种药物促进二倍体细胞分裂，就会产生两个单倍体细胞，这反过来会更容易受到氟喹诺酮类药物的治疗
同时，RecA和RecB也可能是合适的药物靶点
“通过这一系列的研究，我们试图找到摆脱所有顽固分子的方法，并成功根除难以治疗的感染，”布林伊尔德森说
“看起来我们有自己的工作要做
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
