研究人员使用近战技术拍摄细菌以窃取抗生素抗性基因

加利福尼亚大学圣地亚哥微生物群创新中心的研究人员已经确定了临床相关细菌可能获得抗生素抗性的机制，并提出了预测其传播条件的模型。该研究结果发表在eLife最近的一篇论文中，该研究结果为理解，量化并有望打击超级细菌的出现奠定了基础。

致病菌中抗生素耐药性的传播是一个主要的公共卫生问题。其中最危险的三种是不动杆菌属，它们在医院环境中茁壮成长并且以惊人的速度快速获得抗生素抗性基因。

“不动杆菌所构成的大部分威胁源于其通过水平基因转移(HGT)获得抗药性的能力，”加州大学圣地亚哥分校生物学和生物工程学教授，该论文的首席研究员Jeff Hasty说。

HGT是细菌交换遗传物质的过程。不动杆菌属以非常高的速率进行，这使得它们特别擅长抗生素抗性。

到目前为止，HGT尚未在不动杆菌属中直接观察到 - 并且偶然观察到它。

当Robert Cooper作为博士后研究员加入Hasty实验室时，他对利用藻类和细菌制造生物燃料感兴趣。

“我正在寻找一个侧面项目，并记得阅读有关'捕食者'不动杆菌的细菌，这些细菌参与肉搏作战以杀死它们的猎物，”库珀说。“他们这样做是通过挤出一种类似于毒药匕首的东西，并刺伤邻近的细胞。”

好奇，Cooper获得了一些“捕食者”细菌并将它们放在“猎物”大肠杆菌细胞旁边。他给掠食者一只红色，猎物是一种绿色荧光蛋白，这样他就能在真人电影中分辨出来。“捕食者”细菌确实按预期杀死了大肠杆菌 - 但它们也开始变绿了!

这个视频中的细胞正在一个微流体芯片内生长 - 一个微观的腔室，下面有一个通道，提供新鲜的营养物质，洗去多余的细胞。每个椭圆形是一个细菌细胞。

这标志着库珀之旅的开始。

他将绿色荧光蛋白附加到抗生素抗性基因上，观察到当不动杆菌杀死邻近的大肠杆菌细胞时，那些获得绿色基因的细胞也吸收并掺入抗生素抗性基因(见视频)。然后这些细胞能够繁殖，形成耐药的不动杆菌菌落。

Cooper继续建立一个模型，用于预测将被杀死的“猎物”细胞的数量，以及在不同条件下有多少“捕食者”细胞将通过HGT获得抗生素抗性基因。

“该模型预测了抗生素抗性基因的摄取和掺入效率，”Cooper说。“我们希望它能有助于确定抗生素耐药性可能传播的条件，这可以帮助我们专注于最重要的预防领域。”

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