抗生素耐药性是全球健康威胁。仅在 2019 年，全世界估计有 130 万人死于抗生素耐药性细菌感染。为了解决这一日益严重的问题，贝勒医学院的研究人员一直在研究在分子水平上驱动抗生素耐药性的过程。
他们在《分子细胞》杂志上报告了促进对环丙沙星(简称环丙沙星)耐药性的关键且令人惊讶的第一步，环丙沙星是最常用的处方抗生素之一。这些发现指出了可以防止细菌产生耐药性、延长新旧抗生素有效性的潜在策略。
我们实验室之前的工作表明，当细菌暴露在压力环境中时，例如存在 cipro 时，它们会启动一系列反应，试图在抗生素的毒性作用下存活下来。”
Susan M. Rosenberg 博士，共同通讯作者，Ben F. Love 癌症研究主席，贝勒大学分子和人类遗传学、生物化学和分子生物学以及分子病毒学和微生物学教授
她还是贝勒大学 Dan L Duncan 综合癌症中心 (DLDCCC) 的项目负责人。“我们发现 cipro 会触发促进突变的细胞应激反应。这种被称为应激诱变的现象会产生突变细菌，其中一些细菌对 cipro 具有抗性。抗 Cipro 的突变体会继续生长，维持无法再感染的感染被 cipro 淘汰。”
Cipro 诱导 DNA 分子断裂，DNA 分子在细菌内部积累，从而引发 DNA 损伤反应以修复断裂。Rosenberg 实验室对应激诱变步骤的发现表明，两种应激反应是必不可少的：一般应激反应和 DNA 损伤反应。
Rosenberg 实验室及其同事之前已经揭示了导致诱变增加的过程的一些下游步骤。在这项研究中，研究人员发现了导致 DNA 断裂的抗生素与开启 DNA 损伤反应的细菌之间第一步的分子机制。
“我们惊讶地发现了一种意想不到的分子参与调节 DNA 修复，”第一作者、Rosenberg 实验室的博士后助理尹翟博士说。“通常，细胞通过产生介导所需功能的特定蛋白质来调节它们的活动。但在这种情况下，开启 DNA 修复反应的第一步并不是激活产生某些蛋白质的某些基因。”
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