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微生物菌種耐受性突變的原因
閱讀:239 發(fā)布時(shí)間:2018-4-13為了研究微生物菌種這個(gè)進(jìn)化過(guò)程,由來(lái)自耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)拉卡物理學(xué)研究所的NathalieBalaban教授和博士生IritLevin-Reisman領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室可控條件下,讓細(xì)菌群體接觸日劑量的抗生素直到耐藥性產(chǎn)生。通過(guò)在這個(gè)進(jìn)化過(guò)程中追蹤這些細(xì)菌,他們發(fā)現(xiàn)致死性的抗生素劑量產(chǎn)生暫時(shí)休眠的細(xì)菌,因此讓它們免受幾種靶向活躍生長(zhǎng)的細(xì)菌的抗生素攻擊。一旦細(xì)菌獲得休眠的能力(也被稱作“耐受性”),它們快速地獲得耐藥性突變,從而能夠克服這種抗生素治療。
因此,對(duì)大多數(shù)抗生素治療而言,這些細(xì)菌首先進(jìn)化出“休眠”能力,隨后這種“休眠模式”不僅讓它們暫時(shí)地免受這種抗生素的致死作用,而且實(shí)際上作為它們隨后獲得抗性因子的墊腳石。
這些結(jié)果表明在重復(fù)地接觸高濃度抗生素的情形下,耐受性(tolerance)可能在細(xì)菌群體進(jìn)化出耐藥性中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。關(guān)鍵的因素是鑒于存在大量可能發(fā)生的突變,耐受性因而會(huì)快速地產(chǎn)生;耐藥性和耐受性的組合效應(yīng)導(dǎo)致在耐受性的基礎(chǔ)上,產(chǎn)生部分耐藥性突變。
這些發(fā)現(xiàn)可能對(duì)開(kāi)發(fā)新的抗生素產(chǎn)生重要的影響,這是因?yàn)樗鼈兲崾局靡材軌虬邢蚰褪苄约?xì)菌的藥物可能會(huì)延遲進(jìn)化出耐藥性。
微生物菌種利用Balaban團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的一種生物物理學(xué)方法揭示抗生素耐藥性的進(jìn)化動(dòng)力學(xué)特征是可能的。該團(tuán)隊(duì)已開(kāi)發(fā)出一種理論模型和計(jì)算機(jī)模擬而能夠深入地理解觀察到的耐藥性快速產(chǎn)生背后的原因。
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