Учёные раскрыли 30-летнюю загадку распространения генов устойчивости к антибиотикам
Исследователи из Технического университета Дании впервые нашли прямое доказательство того, что гены устойчивости к антибиотикам у патогенных бактерий происходят от тех же почвенных бактерий (Actinobacteria), которые производят сами антибиотики. Работа опубликована в Nature Communications.
Ключевое открытие:
- Более ¾ всех антибиотиков производятся Actinobacteria, которые также несут гены устойчивости.
- Учёные обнаружили, что многие гены устойчивости у грамотрицательных патогенов (например, Pseudomonas) практически идентичны генам из Actinobacteria. В одном случае совпадение составило 100%.
- «Стопроцентно идентичные гены — это неопровержимая улика», — говорит постдок Синлин Цзян.
Новый механизм передачи: «обратный захват» (carry back)
Исследователи выяснили, как происходит перенос генов между неродственными бактериями:
- Инъекция ДНК: Грамотрицательный патоген с помощью конъюгации (бактериального аналога «секса») вводит свою ДНК в Actinobacteria.
- Рекомбинация и высвобождение: Внутри Actinobacteria эта ДНК рекомбинирует с хозяйской ДНК, содержащей гены устойчивости. После гибели Actinobacteria рекомбинантная ДНК попадает в окружающую среду.
- «Обратный захват»: Исходная инъецированная ДНК действует как «клей» и опосредует поглощение гена устойчивости патогеном через естественную трансформацию.
Значение для медицины:
- Передача может происходить при контакте патогенов с Actinobacteria, например, на фермах или в почве, загрязнённой больничными отходами.
- Понимание происхождения генов устойчивости — ключ к борьбе с их распространением.
- «Мы не можем остановить этот перенос генов, но, зная, какие гены устойчивости могут нести патогены, можно персонализировать антибиотикотерапию и разрабатывать новые антибиотики, против которых у бактерий ещё нет защиты», — объясняет старший исследователь Тильманн Вебер.