细菌获得抗性的途径有很多种。有时候,细菌中的酶本身有能力使得抗生素在生效之前失去活性。同时常见的方式还有,改变细菌中的靶标分子,让药物无法与之结合;或者,除了受感染的新陈代谢通道之外,细菌还能找出其他方法,获得必要的代谢物。最后,如果细菌找到一种方式,通过阻止药物进入细胞,或者增大细胞排药的速度,从而阻止药物在细胞中聚积,这样细菌也会获得抗性。
且不论抗体的作用机制到底如何,抗体一般都是基因编码的。有些细菌天生带有所谓的“抗药基因”。实际上,研究发现,在冰川中冻结2000年之久的细菌也带有一定的抗生素抗体。很多细菌和真菌都会自动生成抗生化合物,以保护自己不受其他微生物的侵害,结果,有些微生物在进化过程中逐渐产生了抗生素抗体。抗药基因也会在自发变异过程中产生,并且通过常规基因交换过程,抗药基因会传给其他细菌。例如,细菌细胞会经常将一种环状纤维DNA(被称为质粒)转移到染色体之外,然后通过一个叫做细胞结合的过程转移到另一个细胞当中。类似地,细菌会获得死亡细菌的基因,并通过一个叫做细胞转化的过程将这些基因融入自己的染色体或质粒当中。最终,在一个称为转导的过程中,一种叫做抗菌素的细菌病毒侵入某个细胞,并清除基因物质。在抗菌素感染其他细胞的过程中,那个基因就会被并入它的染色体或质粒。
生物研究实验室有多种标准方式,以诱导细菌吸收质粒,从而让质粒表达基因。为了测试这种方式的成功率,质粒中也会包含一种专门的抗生素抗药基因,因此,细菌暴露于抗生素中时,将自动选择用质粒表达基因的方式。此外,美国一份报纸中发表的一篇文章中描述了如何使用培养基和培养器、棉签以及残留的抗生素药物来培养抗药细菌。 |