抗生素耐藥性是全球健康威脅。僅在 2019 年，全世界估計有 130 萬人死于抗生素耐藥性細菌感染。為了解決這一日益嚴重的問題，貝勒醫(yī)學院的研究人員一直在研究在分子水平上驅動抗生素耐藥性的過程。
他們在《分子細胞》雜志上報告了促進對環(huán)丙沙星(簡稱環(huán)丙沙星)耐藥性的關鍵且令人驚訝的第一步，環(huán)丙沙星是最常用的處方抗生素之一。這些發(fā)現(xiàn)指出了可以防止細菌產生耐藥性、延長新舊抗生素有效性的潛在策略。
我們實驗室之前的工作表明，當細菌暴露在壓力環(huán)境中時，例如存在 cipro 時，它們會啟動一系列反應，試圖在抗生素的毒性作用下存活下來。”
Susan M. Rosenberg 博士，共同通訊作者，Ben F. Love 癌癥研究主席，貝勒大學分子和人類遺傳學、生物化學和分子生物學以及分子病毒學和微生物學教授
她還是貝勒大學 Dan L Duncan 綜合癌癥中心 (DLDCCC) 的項目負責人。“我們發(fā)現(xiàn) cipro 會觸發(fā)促進突變的細胞應激反應。這種被稱為應激誘變的現(xiàn)象會產生突變細菌，其中一些細菌對 cipro 具有抗性?？?Cipro 的突變體會繼續(xù)生長，維持無法再感染的感染被 cipro 淘汰。”
Cipro 誘導 DNA 分子斷裂，DNA 分子在細菌內部積累，從而引發(fā) DNA 損傷反應以修復斷裂。Rosenberg 實驗室對應激誘變步驟的發(fā)現(xiàn)表明，兩種應激反應是必不可少的：一般應激反應和 DNA 損傷反應。
Rosenberg 實驗室及其同事之前已經揭示了導致誘變增加的過程的一些下游步驟。在這項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了導致 DNA 斷裂的抗生素與開啟 DNA 損傷反應的細菌之間第一步的分子機制。
“我們驚訝地發(fā)現(xiàn)了一種意想不到的分子參與調節(jié) DNA 修復，”第一作者、Rosenberg 實驗室的博士后助理尹翟博士說。“通常，細胞通過產生介導所需功能的特定蛋白質來調節(jié)它們的活動。但在這種情況下，開啟 DNA 修復反應的第一步并不是激活產生某些蛋白質的某些基因。”
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