细菌的死亡警报
2020-03-29一剪梅
青少年科技博览(中学版) 2020年12期
一剪梅
上世纪以来,人类一直在利用天然和合成抗生素来抵抗细菌感染。随着1928年青霉素的发现,抗生素被用作人类和动物感染治疗的“万灵药”。但是,在过去80年中,微生物开始对抗生素产生抗药性。微生物产生抗药性不仅归因于抗生素使用不当,还归因于耐药基因和耐药细菌的传播。
你可能不相信,细菌在死亡时会发出“尖叫”,向同伴示警。
这些死亡尖叫是听不到的,这实际上是细菌在濒临死亡时发出的化学信号,这种行为被称为坏死信号。通过发出坏死信号,细菌提醒群体中的伙伴:“这里存在致命威胁,赶紧撤离!”从而拯救群体中的大部分。
研究人员在一项新的研究报告中说,当遭遇抗生素等威胁时,细菌会在临死前发出化学警报,这足以为幸存者争取时间来完成突变以实现对抗生素的耐药性。要知道,细菌群新陳代谢非常活跃,生长旺盛,很可能有自己的机制来实现抗生素耐药性。
在另一项新研究中,研究人员观察了大肠杆菌群与抗生素相互作用的过程,希望揭示死亡细菌如何帮助拯救剩余的大肠杆菌群。许多细菌会借助鞭毛(纤细的尾状结构)游动,像大肠杆菌这样的细菌会以数十亿的数量聚集在一起,它们利用鞭毛在固体表面上移动。
在死亡之时,它们会发出化学警报。这不仅保护了幸存的群体免受抗生素的侵害,而且促进未来抵抗性化合物的产生。更重要的是,研究人员发现,有些细菌更容易受到抗生素的影响。作为一种进化的生存策略,成群的细菌可能会共同培养这些易受抗生素影响的亚群——如果新的抗生素杀死了群中脆弱的成员,它们的死亡将有助于保护其余的群体。
研究结果表明,在密集的细菌群中,接触低剂量抗生素实际上可以促进获得抗生素耐药性——这一结论对于研究战胜细菌感染策略有重要的参考价值。