新研究解释了苹果梨病的抗生素耐药性

当人类感染细菌时，我们会接触抗生素，让我们感觉更快。许多经济上重要的作物也是如此。几十年来，农民一直在苹果树和梨树上喷洒链霉素，以杀死导致火疫病的细菌，这种严重的疾病仅在美国就每年花费超过1亿美元。

但就像人类医学一样，引起火疫病的细菌对链霉素的耐药性也越来越强。农民们正在转向使用新的抗生素，但人们普遍认为，细菌对任何新化学物质产生抗药性只是时间问题。这就是为什么来自伊利诺伊大学和中国南京农业大学的一组科学家正在研究两种新的抗生素 -康复霉素和杀稻瘟素S-而现在还有时间。

“已经证明春日霉素对苹果和梨的这种细菌有效，但我们不知道它的作用机制是什么。我们想知道它是如何杀死细菌的。如果细菌在以后产生抗药性，我们将更多地了解如何我解决了这个问题，“尤其是作为I大学作物科学系的植物病理学副教授，与分子植物 - 微生物相互作用发表的一项新研究的合着者。

导致火疫病的细菌，解淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora)是大肠杆菌的亲属，大肠杆菌是经常测试的抗生素敏感性和抗性的模型系统。在大肠杆菌中的研究表明，春日霉素和杀稻瘟素S都通过跨越细胞膜的两个转运蛋白进入细菌细胞。这些ATP结合盒(ABC)转运蛋白被称为寡肽通透酶和二肽通透酶，或简称为Opp和Dpp。

转运蛋白通常将小蛋白质从膜的一侧运送到另一侧，但抗生素可以劫持Opp和Dpp进入内部。一旦进入细胞内，抗生素会攻击一个关键基因ksgA，导致细菌死亡。

赵和他的团队想知道在解淀粉欧文氏菌中是否发生了同样的过程。他们创造了具有功能失调的Opp和Dpp转运蛋白的细菌的突变菌株，并将它们暴露于春日霉素和杀稻瘟素S.研究人员发现突变菌株对抗生素具有抗性，这表明Opp和Dpp也是解淀粉欧文氏菌的守门人。

赵和他的团队还发现了一个调节Opp和Dpp表达的基因RcsB。“如果在营养限制条件下有更高的表达，这意味着抗生素可以非常快速地运输并且非常有效地杀死细菌，”他说。

研究人员还有更多的工作要做，以确定如何在解淀粉欧文氏菌中操纵Opp / Dpp和RcsB，使其对新的抗生素更加敏感，但赵是乐观的。

“通过全面了解抗药性的机制，我们可以开发出预防它的方法。将来，我们可以改变春日霉素的配方，使其能够有效地转运到细菌中并在低浓度下杀死它，”他说。“我们需要在它发生之前了解它。”