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这张动图展示了一些显微镜下的大肠杆菌,延时拍摄对应的实际时间为135分钟。

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在这个过程中,除了视野内细菌数量的增加之外,我们还可以观察到细菌颜色的变化:一些原本呈现绿色的细菌随着时间推移产生了红色。

事实上,这是科学家们在利用荧光标记直观地观察耐药基因如何在细菌之间传播。那些由绿变红的细菌,就是从其他邻近的细菌那里获得了含有耐药基因(同时也被研究者加进了红色荧光蛋白基因)的DNA分子。

细菌的DNA不仅能够传递给自己的后代,还可以在个体之间进行横向传播。这种基因横向传播的过程被称为“细菌接合”:细菌个体会通过性菌毛把自己和另外一个细菌连起来,并向对方传递质粒DNA分子(如下图)。这种机制导致耐药基因更容易快速地在细菌之间蔓延。

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(细菌接合的示意图,黄色的圆圈就代表质粒)

这个动图来自最近的一项研究,研究者们用荧光标记实时观察了细菌耐药基因的散播过程。他们分别给供体的耐药基因和受体细菌加入了不同颜色的荧光标记,这样就能在显微镜下清楚地区分耐药基因的供体,已经接受了耐药基因的受体,以及还没有接受耐药基因的受体细菌,方便验证不同条件下耐药性传播的情况。

以图中的实验为例就是,原本就耐药的基因供体是红色的,没获得耐药基因的细菌是绿色的,在实验中获得耐药基因的受体细菌可以同时检测到红色和绿色的荧光。实验中涉及的耐药基因是一个针对四环素的基因,产生的蛋白质负责把药物排出细菌体外。

这里只是简单说了一下实验的观察方法,其实这个研究还有更多结论的,详情可以看原论文:Role ofAcrAB-TolC multidrug efflux pump in drug-resistanceacquisition byplasmid transfer

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One Response to “动图欣赏:耐药细菌的诞生”

  1. 匿名说道:

    动图里原本没有红色的。红色是后来出现的。怎么体现耐药基因的传播?

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