科学家解决了关于抗性基因如何传播的30年前的谜团

为了赢得抗生素抗性超级细菌的战争，科学家寻求抗性基因的起源，以确定它们如何被引入致病细菌。确定抗性基因的来源及其传播方式与在爆发中发现患者零相当，这不是一件容易的事。

30多年来，科学家们一直提出抗性基因实际上来源于产生抗生素的微生物。然而，科学家们未能找到这种转移的直接证据。

现在，在丹麦技术大学进行的研究表明，抗生素抗性基因来自与抗生素化合物相同的地方，即来自一组称为放线菌的土壤细菌。该研究发表在Nature Communications上。

用于治疗人类感染的目前所有抗生素中超过四分之三是由放线菌产生的，放线菌也携带抗生素抗性基因。在这些实验中，研究人员惊奇地发现致病微生物(革兰氏阴性病原体)中的许多抗性基因与放线菌中发现的抗性基因非常相似。在一个案例中，基因是100%相同的。

“人们怀疑病原体可以在半个世纪内从放线菌获得抗性基因.100%相同的基因是吸烟枪，”来自DTU Biosustain的博士后Xinglin Jiang说。

革兰氏阴性病原体构成一大群物种，其中有假单胞菌，可引起肺和尿路感染。

起初，很难想象病原体如何从Actinobacteria获得基因，因为它们是如此不同并且彼此无关。但是通过调查抗性基因周围的DNA序列，研究小组通过一种称为“携带”的新机制找出转移是如何发生的，其中病原体基本上与Actinobacterium具有原始形式的“性”并获得其抗性基因。它死了之后

原则上，当病原体与放线菌接触时，例如在动物养殖场或被未经处理的医院废物污染的土壤中，这种转移的基因转移可能发生。通过这种方式，病原体可以在下一轮感染中变得具有抗性并危及人的生命。

因此，了解起源是抵消抗生素抗性传播的关键，DTU Biosustain的高级研究员Tilmann Weber解释说：“我们不能阻止这种基因转移，但是当你知道病原体可能含有哪些抗性基因时，你可以个性化抗生素治疗此外，有了这些知识，你可以尝试开发具有病原体无法防御的其他特性的新抗生素。“

以下是回收过程的工作原理：

1.革兰氏阴性病原体将其DNA注入Actinobacteria。革兰氏阴性细菌天然具有称为结合的能力，细菌细胞可以将其自身的DNA注入其他细菌细胞。它被称为性别的细菌等同物，因为它通常用于在革兰氏阴性细菌之间交换基因信息。但有时革兰氏阴性菌也可以利用这种机制将DNA注入不相关的革兰氏阳性细菌，如放线菌。

2.在放线菌内，注射的DNA与宿主含有抗性基因的DNA重组。Actinobacterium死后，重组DNA被释放到环境中。

3.最后，注入的DNA可以充当“胶合DNA”并通过称为自然转化的现象介导抗性基因对病原体的摄取。