PNAS：质粒可以在不同细菌“群落”之间传播

一项新的研究表明，质粒DNA分子可以通过使用抗生素治疗的细菌“群落”迅速传播，其中一些质粒可以保护细菌免受抗生素的伤害。

　　

一项新的研究表明，被称为质粒的DNA分子可以通过使用抗生素治疗的细菌“群落”迅速传播，其中一些质粒可以保护细菌免受抗生素的伤害。

质粒存在于细菌细胞中，有时会减慢细菌的繁殖速度——但是它们携带的基因可以阻止抗生素发挥作用(称为抗菌素耐药性)。

这项由埃克塞特大学(University of Exeter)进行的新实验室研究发现，有益于一个或多个物种的质粒不仅会通过这些物种传播，还会传播给社区中的其他物种。

细菌群落既存在于环境中，也存在于个体有机体(包括人类)的“微生物组”中。

“通常情况下，抗菌素耐药性与细菌本身无关——它是在它们携带的质粒中编码的，可以传递下去，”该研究的主要作者亚瑟·纽伯里说。

质粒可以在细菌之间跳跃，尽管大多数质粒不会导致抗菌素耐药性，但那些质粒会让新宿主立即产生耐药性。

“有抗生素的时候，这些质粒就会变得有益，这就是为什么耐药性会在医院里出现并迅速传播的原因之一。”

随着一个或多个细菌物种从携带质粒中受益，质粒在种群中达到了“更高的密度”——这使得它更有可能传播到其他物种。

反过来，这使得质粒更有可能传递给社区中的致病性(致病)物种——即使该物种尚未接触过抗生素。

同样来自ESI的Dirk Sanders博士说:“我们的结果表明，微生物群落——包括人类微生物群落——接触抗生素可能会促进其他质粒编码基因的传播，包括抗菌素耐药性基因。”

这项研究使用了一种网络方法——一种非常有效的方法来检查从细菌群落到流行病等复杂情况。

该团队已经在扩展这项研究，用更多的质粒和更复杂的细菌群落进行测试(包括质粒如何在废水中传播的测试)。

Sanders博士解释说:“质粒引起的抗菌素耐药性在环境环境中传播的可能性很大。”

这篇发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上的论文题为:“两部分相互作用的短期适应度效应塑造了互惠和拮抗群落的网络结构。”

Fitness effects of plasmids shape the structure of bacteria–plasmid interaction networks