团队合作:细菌用来在抗生素中生存的意想不到的策略

细菌通过囊泡共享蛋白质来协作抵抗抗生素,从而使休眠细胞能够承受治疗并重新繁殖。

来源:Scientific Inquirer

当细菌受到抗生素攻击时,并不是“每个人都只顾自己”。贝勒医学院的研究人员和合作机构的同事发现,细菌群体作为一个团队在抗生素的作用下生存。这项发表在《科学》杂志上的研究表明,细菌会集中资源,帮助静止或休眠的细胞生存。这些发现有助于解释为什么某些细菌难以消除,并提出了未来提高抗生素有效性的潜在方法。

“抗生素的目的是杀死细菌或阻止它们生长。然而,很多时候抗生素会留下一小群幸存者,”贝勒大学分子和人类遗传学以及分子病毒学和微生物学教授、共同通讯者兼主要作者 Christophe Herman 博士说。 “这些幸存者不具有遗传抵抗力;相反,他们暂时关闭了新陈代谢的某些部分,进入一种类似休眠的状态,使他们能够忍受治疗并随后重新生长。了解幸存者如何形成和保持是对抗持续性感染的一个重大挑战。”

科学家们早就知道,细菌可以通过共享提供抗生素抗性的基因来帮助彼此抵抗抗生素。在当前的研究中,赫尔曼和他的同事研究了细菌是否也可以直接共享蛋白质,蛋白质是在细胞中完成大部分工作的分子机器。之前的研究表明细菌可以共享蛋白质,但实验证据尚不清楚。

“为了检测蛋白质转移,我们使用大肠杆菌设计了一个灵敏的系统,”第一作者 Alice X. Wen 说,她是医学科学家培训项目 (MD/PhD) 的贝勒麦克奈尔学者,在赫尔曼实验室工作。 “我们设计了一组细菌(供体)来制造一种名为 Cre 的特殊酶,而另一组相同的细菌(受体)则包含一个基因“开关”,只有当 Cre 蛋白进入受体时,该开关才会翻转。”