古代天然抗生素的生產(chǎn)歷史及耐藥性啟示

安大略省漢密爾頓市(2019年8月12日)——麥克馬斯特大學(xué)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了抗生素生產(chǎn)和耐藥性進(jìn)化史的新細(xì)節(jié)，其歷史可以追溯到3.5億至5億年前。

這項(xiàng)研究首次將抗生素生物合成和耐藥性納入進(jìn)化背景。研究結(jié)果將有助于指導(dǎo)未來新抗生素和抗生素替代品的發(fā)現(xiàn)，這些都是應(yīng)對全球抗生素耐藥性威脅的急需藥物。

這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然微生物學(xué)》上。

“我們的研究成果引起了極大的興趣，”資深作者、麥克馬斯特生物化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)系教授格里賴特說。他還是邁克爾g德格魯特傳染病研究所和新成立的大衛(wèi)布雷利抗生素發(fā)現(xiàn)中心的主任。

“我們的研究揭示了我們?nèi)绾喂芾砜股氐氖褂貌⒄业叫碌目股貋砀腥舅幬锏膸讉€(gè)意義。”

研究小組通過首先確定基因組序列來提取這段歷史，該序列編碼了一組被稱為放線菌的細(xì)菌中用于生產(chǎn)糖肽抗生素的所有必要的遺傳程序。肽包括萬古霉素和替考拉寧，這是治療細(xì)菌感染的基本藥物。

然后，研究人員繪制了這些基因程序隨時(shí)間的變化圖，揭示了負(fù)責(zé)抗生素生產(chǎn)的基因的前體可以追溯到10億多年前，而萬古霉素藥物的第一代祖先的耐藥性是同時(shí)代的，可以追溯到350萬到500萬年前。

“我們在這項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)的結(jié)果提供了一個(gè)有價(jià)值的視角，我們可以通過它來考慮當(dāng)前的抗生素危機(jī)，”第一作者、格里賴特實(shí)驗(yàn)室的博士生尼古拉斯瓦格萊赫納說。“甚至在恐龍出現(xiàn)之前，這些化合物就對地球上的細(xì)菌有用，抗性和產(chǎn)量共同進(jìn)化，成為產(chǎn)生細(xì)菌的自我保護(hù)手段。萬古霉素在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用導(dǎo)致了這一運(yùn)動。短短幾十年內(nèi)，這些無害的生產(chǎn)者就能抵抗病原菌?！?

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