细菌的非凡力量是实时可视化的

抗生素耐药性的全球传播是一个主要的公共卫生问题，也是国际微生物学研究的重点。在他的论文中将发表在“科学”杂志上，Lyser的“分子微生物学和结构生物化学”实验室(CNRS /UniversitéClaudeBernard Lyon 1)的Inserm研究员Christian Lesterlin和他的团队能够拍摄抗生素抗性获得的过程。实时，发现一个关键但却意想不到的维护者并在细菌群体中传播。

这种抗生素抗性的传播在很大程度上是由于细菌通过称为细菌结合的过程交换遗传物质的能力。病原体或环境菌株的系统测序已经确定了多种遗传因素，这些遗传因素可以通过结合传播，并且对目前在临床环境中使用的大多数(如果不是全部)抗生素具有抗性。然而，在体内将遗传物质从一种细菌转移到另一种细菌的过程，一旦接收到新的遗传物质就获得这种抗性所需的时间以及抗生素分子对这种抗性的影响仍未明确。

实时可视化

研究人员选择研究获得大肠杆菌对四环素(一种常用抗生素)的抗性，方法是在存在抗四环素的情况下放置对四环素敏感的细菌。以前的研究表明，这种抗性涉及细菌在使用其膜上发现的“外排泵”发挥其破坏作用之前排出抗生素的能力。这些特定的外排泵能够从细菌中排出抗菌分子，从而赋予它们一定程度的抗性。

在该实验中，使用荧光标记在抗性细菌和敏感细菌之间观察到来自一个特定“外排泵”--TetA泵的DNA的传递。由于活细胞显微镜检查，研究人员只需跟踪荧光的进展，看看“泵”的DNA如何从一种细菌迁移到另一种细菌，以及它是如何在受体细菌中表达的。

研究人员发现，在短短1至2小时内，外排泵的单链DNA片段转化为双链DNA，然后转化为功能蛋白，从而赋予受体细菌四环素抗性。

在他们的视频中(参见下面的链接)，通过红色定位焦点的出现揭示了从供体细菌(绿色)到受体细菌(红色)的DNA转移。通过在受体细菌中产生绿色荧光揭示新获得的基因的快速表达。

在抗生素存在下如何组织抗性？

四环素的作用方式是科学家所熟知的：它通过与其翻译机制结合来杀死细菌，从而阻止任何产生蛋白质的可能性。按照这种推理方法，可以预期通过将抗生素添加到先前的培养基中，将不会产生TetA外排泵并且细菌会死亡。然而，研究人员观察到，矛盾的是，细菌能够存活并有效地产生抗性，这表明另一个因素对获得抗性过程至关重要。

科学家发现，这种现象可以通过存在于几乎所有细菌中的另一种外排泵来解释：AcrAB-TolC。虽然这种通用泵的效率低于TetA，但它仍然能够从细胞中排出少量抗生素，这意味着细菌可以维持最小的蛋白质合成活性。因此，如果细菌足够幸运通过缀合接受抗性基因，则产生TetA泵并且细菌变得耐久。

该研究为寻找除大肠杆菌以外的细菌和不同抗生素的类似机制开辟了新的途径。“我们甚至可以考虑将一种抗生素与能够抑制这种通用泵的分子相结合的治疗方法。虽然设想这种抑制剂的治疗应用还为时尚早，但鉴于有可能减少，目前正在该领域进行大量研究。抗生素抗性并防止其扩散到各种细菌物种。“莱斯特林总结道。

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