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许多土壤细菌本质上对抗生素具有抗性。波鸿鲁尔大学(Ruhr-UniversitätBochum)的研究人员已经确定了一种调节这种抗药性的新机制。在2018年11月13日在线发表的期刊mBio中，由微生物生物学主席Jessica Borgmann领导的研究小组描述了一种小RNA分子，它显着影响抗生素抗性以及细胞内的其他过程。
“ 对抗生素具有抗性的土壤细菌比排放这些抗生素的竞争性微生物具有竞争优势，”微生物生物学主席Franz Narberhaus教授解释道。根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)是一种引起植物肿瘤的土壤细菌，因其对β-内酰胺抗生素(即青霉素)的耐受性而闻名。研究人员现在解释了这种抵抗的潜在机制。他们主要对调节土壤杆菌中各种过程的小RNA分子感兴趣。
没有小RNA的耐受性较差
Borgmann团队与Julia Bandow教授的应用微生物学研究小组一起分析了小RNA缺失时细胞内蛋白质模式的变化。结果：细菌产生相当小体积的降解青霉素的酶。此外，研究人员测试了将氨苄青霉素添加到细菌培养物中时发生的情况。没有小RNA的菌株对抗生素的敏感性比天然菌株高100倍。
“因此，小RNA似乎是天然菌株对某些抗生素具有如此耐受性的原因，”Jessica Borgmann说。“我们假设这种分子的主要功能是确保与竞争对手微生物竞争的细菌的优势。”
干扰不同的代谢途径
进行进一步分析，这位总部位于波鸿的研究人员发现，小RNA可以控制许多过程，包括细菌细胞壁的生物合成。然而，如果细菌缺乏这种分子，它们比天然菌株形成更多的植物肿瘤。研究人员怀疑，在自然界中，细胞资源的两种用途是相互平衡的：较高的抗生素抗性与较高的肿瘤形成毒力。
“ 结果表明不同代谢途径的复杂相互作用，”Franz Narberhaus总结道。“显然，重要的是协调几种途径，以确保在不断变化的条件下适应。”
小RNA作为有效的调节剂
根据要求，短RNA分子在打开和关闭细胞过程方面非常有效。与蛋白质调节剂的生产相比，它们的合成比细胞更快且更节能。
在后续研究中，波鸿的研究人员打算弄清楚RNA 分子用于操纵不同过程的精确机制。此外，他们还希望检查其他土壤细菌中的抗生素抗性是否基于类似的原理，以及这种抗性是否可以转移到其他类型的细菌。
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