《自然通讯》：天然RNA纳米孔测序揭示了抗生素诱导的A和p位点rRNA修饰的丢失

根据《自然通讯》的研究，当细菌暴露于广泛使用的抗生素中时，它们的核糖体会发生改变。经过修饰的核糖体在抗生素附着并停止蛋白质产生的区域发生了特殊的变化。研究发现，这使得细菌对药物的抵抗力更强。这些细微的变化可能足以改变药物靶点的结合位点，并可能构成抗生素耐药性的新机制。

　　

根据今天发表在《自然通讯》上的一项研究，当细菌暴露于广泛使用的抗生素中时，它们的核糖体会发生改变。这些细微的变化可能足以改变药物靶点的结合位点，并可能构成抗生素耐药性的新机制。

大肠杆菌是一种常见的细菌，通常是无害的，但可以引起严重的感染。研究人员将大肠杆菌暴露在两种治疗细菌感染的药物——链霉素和卡苏霉素中。自20世纪40年代以来，链霉素一直是治疗结核病和其他感染的主要药物，而卡苏霉素鲜为人知，但在农业环境中预防作物细菌性疾病至关重要。

这两种抗生素都通过专门针对细菌的核糖体来干扰细菌制造新蛋白质的能力。这些分子结构产生蛋白质，它们本身由蛋白质和核糖体RNA组成。核糖体RNA通常被化学标签修饰，这些标签可以改变核糖体的形状和功能。细胞使用这些标签来微调蛋白质的生产。

研究发现，作为对抗生素的反应，大肠杆菌开始组装新的核糖体，这些核糖体与正常条件下产生的核糖体略有不同。根据使用的抗生素，新的核糖体缺乏特定的标签。这些标签在抗生素锁定并停止蛋白质生产的区域特别丢失。研究发现，这使得细菌对药物的抵抗力更强。

“我们认为细菌的核糖体可能正在改变其结构，足以阻止抗生素的有效结合，”该研究的第一作者、巴塞罗那基因组调控中心（CRG）的博士生安娜·德尔加多·特耶多尔说。

众所周知，细菌会以不同的方式产生抗生素耐药性，包括DNA突变。另一种常见的机制是它们能够主动将抗生素泵出细胞，将细胞内的药物浓度降低到不再有害的水平。

这项研究证明了一种全新的生存策略。“E。大肠杆菌正在以惊人的精度和实时改变其分子结构。这是一种隐秘而微妙的躲避药物的方式，”该研究的通讯作者、CRG的研究员Eva Novoa博士说。

研究人员利用先进的纳米孔测序技术，直接读取RNA分子，得出了这一发现。以前的技术处理RNA分子的方式可以去除化学修饰。Novoa博士说：“我们的方法使我们能够在自然环境中看到这些变化。”

这项研究并没有首先探索化学修饰为什么或如何丢失。进一步的研究可以探索适应机制的潜在生物学原理，并发现新的方法来对抗全球健康中最大的迫在眉睫的危机之一。自1990年以来，全球抗菌素耐药性每年至少夺去100万人的生命，预计从现在到2050年将再夺去3900万人的生命。

Novoa博士说：“如果我们能更深入地研究并理解它们为什么会脱落这些修饰，我们就能创造出新的策略，从一开始就阻止细菌脱落这些修饰，或者制造出更有效地与改变的核糖体结合的新药。”