אנטיביוטיקה הצילה אינספור חיים במהלך עשרות השנים. עם זאת, עבור הפתוגנים שהם הורגים, אנטיביוטיקה היא אויב קדום, כזה שהם כבר מיומנים להילחם בו.
מסתבר שהתפשטות העמידות לאנטיביוטיקה עשויה להיות לא מוגבלת כפי שהנחנו, מה שנותן ליותר מינים גישה הרבה יותר קלה לעמידות לאנטיביוטיקה ממה שדגמים קודמים היו רוצים להאמין.
הממצאים מגיעים ממחקר שבוצע על ידי חוקר ביואינפורמטיקה יאן זרימק מאוניברסיטת צ'אלמרס לטכנולוגיה בשבדיה, שחיפש סימנים של ניידות בין אלמנטים של DNA הנקראים פלסמידים.
אם גנום היה ספר בישול, ניתן היה לדמיין פלסמידים כפיסות נייר רופפות הכוללות מתכונים יקרים שנגנבו מחברים וקרובי משפחה. רבים מכילים הוראות להכנת חומרים שיכולים לעזור לחיידקים לשרוד בתנאי לחץ.
ועבור חיידקים, מנה של אנטיביוטיקה היא מלחיץ בערך כמו שהוא יכול להיות.
אמנם אנחנו משתמשים בהם כסוג של רפואה במשך מאה שנים, אבל האמת היא שפשוט השתמשנושאב השראהממרוץ חימוש מיקרוביאלי שיכול להיות ישן כמעט כמו החיים עצמם.
כאשר מינים שונים של חיידקים רקחו דרכים חדשות לעצור את הצמיחה של המתחרים החיידקיים שלהם לאורך הדורות, חיידקים המציאו דרכים חדשות להתגבר עליהם.
אמצעי הגנה אלה נשמרים לעתים קרובות בקידוד של פלסמיד, מה שמאפשר לתאי חיידקים לחלוק בקלות עמידות באמצעות תהליך הנקרא צימוד. אם המילה הזו מעוררת מחשבות על מפגשים במהלך ביקורים בכלא, אתה צריך למתוח את הדמיון שלך רק עוד קצת כדי לדמיין אותה... בין אורגניזמים חד-תאיים.
על מנת שפלסמידים יתפזרו באופן נרחב בין תאים בפעולה של האנקי-פאנקי חיידקי, הם צריכים להחזיק באזור של קידוד גנטי הנקרא מקור-שֶׁל-רצף העברה, או מוצא
הרצף הזה הוא מהעוסק באנזיםשפורס את הפלסמיד לפרוסות להעתקה קלה, ואז אוטם אותו שוב. ללא oriT, המתכון הסודי של פלסמיד מיועד להישאר ברשות בעליו.
בעבר, האמינו שכל פלסמיד צריך להחזיק גם oriT וגם קוד לאנזים כדי שהוא יהיה משותף בפעולות של צימוד.
כיום, ברור שהאנזים אינו בהכרח ספציפי לרצף oriT מסוים, כלומר אם תא חיידקי מכיל פלסמידים רבים, חלקם יכולים להפיק תועלת מהאנזימים המקודדים על ידי אחרים.
אם אנחנו רוצים להמציא קטלוג של פלסמידים שניתן לשתף - כולל אלה המכילים הוראות לעמידות לאנטיביוטיקה - אנחנו פשוט צריכים לדעת כמה מהם מכילים רצף oriT.
למרבה הצער, מציאת וכימות הרצפים הללו היא עבודה עתירת זמן ומפרכת. אז Zrimec פיתחה אמצעי הרבה יותר יעיל לחיפוש oriT בהתבסס על מאפיינים ייחודיים של המאפיינים הפיזיים של הקידוד.
הוא יישם את הממצאים שלו על מסד נתונים של יותר מ-4,600 פלסמידים, וחישב את מידת השכיחות של פלסמידים ניידים על סמך השכיחות של oriT.
מסתבר שכנראה היינו רחוקים מהסימן עד כמה הרצף החיוני הזה נפוץ במקרה, כאשר התוצאות של Zrimec גבוהות פי שמונה מאלו של הערכות קודמות.
אם לוקחים בחשבון גורמי העברה אחרים, פירוש הדבר יכול להיות שיש פי שניים יותר פלסמידים ניידים בין חיידקים ממה שדמיינו, עם פי שניים מינים חיידקיים ברשותם. וזה לא הכל.
הייתה תגלית אחת נוספת ש-Zrimec עשתה שהיא סיבה לדאגה.
"פלסמידים שייכים לקבוצות ניידות שונות, או קבוצות MOB, כך שהם לא יכולים לעבור בין כל מיני חיידקים."אומר זרימק.
עם זאת, המחקר שלו מציע כעת מחצית מרצפי ה-oriT שהוא מצא מתאימים לאנזימי צימוד מקבוצת MOB שונה לחלוטין, מה שמרמז שהגבולות בין מיני חיידקים עשויים להיות חדירים יותר לפלסמידים ממה שחשבנו גם כן.
כל זה הוא חדשות מטרידות בתחוםאור המירוץלהתפתחטיפולים אנטיבקטריאליים חדשים.
"תוצאות אלו עשויות לרמוז שקיימת רשת חזקה להעברת פלסמידים בין חיידקים בבני אדם, בעלי חיים, צמחים, אדמה, סביבות מימיות ותעשיות, אם להזכיר כמה."אומר זרימק.
"גנים של התנגדות מתרחשים באופן טבעי בחיידקים רבים ושונים במערכות אקולוגיות אלו, והרשת ההיפותטית יכולה לגרום לכך שניתן להעביר גנים מכל הסביבות הללו לחיידקים הגורמים למחלות בבני אדם".
זה מירוץ חימוש שהכנסנו את עצמנו אליו כדי להציל חיים - אף פעם לא ממש מדמיין עד כמה חיידקים מיומנים בהתאמת כוח האש שלנו.
טכנולוגיה כזו תעזור לנו להבין טוב יותר מול מה אנחנו מתמודדים. וכבר, זה לא נראה יפה.
מחקר זה פורסם במיקרוביולוגיה פתוחה.
