事实如此浪漫

最大的生物恐怖威胁是现代社会

在培养皿中检测出NMD-1阳性的大肠杆菌。样本来自印度一名67岁的男子。 Nathan Reading通过Flickr

一种在2001年9月11日的袭击和随后的炭疽邮件之后,美国政府开始非常重视生物恐怖主义的可能性。它花费数十亿美元升级实验室,以安全地研究可怕的疾病,资助新的研究,研究坏人如何将病原体武器化,并普遍将国家的生物威胁指标变成黄色。

然而,这是一个可怕的讽刺。就在我们关注敌人的传染病威胁时,我们——作为一个社会,作为一个文明——也在忙于制造这些威胁。的滥用抗生素既可治疗人类的疾病并促进工厂养殖动物的生长,已将我们的环境与抗生素淹没。从进化的角度来看,这种量为微生物的巨大,恒定的压力,找到并分享在抗生素冲击中存活的方法。我们已经创造了一个兴趣的世界,积极鼓励致死者疾病的出现1

在过去的几年里,作为公共卫生专家和十字军的记者对前线抗生素的Dwwindling效果感到震惊,人们已经更加了解了这个问题。抗药性细菌的年度令已上升到23,000美国的死亡和200万感染者,他们的轨迹剧烈;就在几十年前,这些数字接近零。随着情况似乎糟糕和可怕,很多人仍然没有意识到它可以得到多么糟糕和可怕。

NDM-1很好地体现了这一事实,它在2008年被发现后有时被称为NDM-1超级细菌。这并不完全正确,ndm -1不是一种特定的细菌,而是一种能中和几乎所有所谓的β -内酰胺类抗生素的酶。β -内酰胺类抗生素约占所有抗生素的三分之二。它以非凡的敏捷性和多功能性完成了这一任务:这种酶的物理几何形状是拦截-内酰胺抗生素分子的理想选择,它使用多种自由漂浮的金属来促进化学反应,从而分解这些分子2

简而言之,NDM-1是一种瘦,平均抗生素破坏机器 - 这只是问题的开始。酶代码的NDM-1基因不与细菌染色体上的漂亮可预测的位置结合。相反,它在一个称为转座子的DNA中发现,或“跳跃基因”,其具有趋势在细胞之间漂移。这些可以钩住染色体或称为质粒的结构:自由浮动,自我复制的DNA片,可含有多种基因和其他遗传机械。

即使我们寻找传染性威胁的敌人,我们作为一个社会,作为一个社会,作为一个文明 - 忙着创造自己的威胁。

结果,NDM-1基因经常在质粒上发现,伴随着一种宿主的抵抗特征。转座子和质粒允许细菌容易地交换遗传能力,从而适应环境压力,包括抗生素。他们帮助创建了一种便携式耐药性工具箱,随着大多数微生物容易获得。

NDM-1现已发现至少15个病原体,包括大肠杆菌不动杆菌导致肺炎的虫子.(它也在进化:还有NDM-2、NDM-3,等等,直到NDM-9,每一种都意味着一些新的突变,其影响还不得而知。)旅行者携带NDM-1到过亚洲、欧洲和美洲的40多个国家;一组法国医生称之为目前无法使用新的和有效的抗生素的大流行克隆的广泛而无法控制的传播.” In conjunction with the rise of other drug-resistant bugs, humanity is now confronting抗生素黄金时代的终结

在这里值得拍摄拼写NDM-1的全名:新德里金属-β-内酰胺酶1.它为其原始识别的区域性命名,这是一个事实激怒了印度政府,这考虑了它的侮辱。它肯定很容易想象ndm-1在那里发展 - 抗生素过度使用,良差和高疾病利率为耐药性创造了一个完美的风暴 - 但它可以很容易地出现在美国中西部一些养猪场充满药物的污水泻湖

毕竟,NDM-1的原始遗传成分在细菌世界中普遍存在。抗生素过度使用仅仅将它们带到一起并改善了它们。即使发现新药被发现逃避NDM-1,他们也只会是一个停止措施;耐药性具有更多的分子机制,以及它们在抗生素淹水世界中聚结的无限激励措施。除非人类改变它如何使用这些药物,否则这几乎又一次地又一次地发生。NDM-1可能只是一个系列中的第一个。

夏洛特分子生物学家和抗生素抵抗专家北卡罗来纳大学,我们只有几个其他广谱抗性基因的几步之遥。“夏洛特分子生物学家和抗生素抵抗专家。“我们同时在几个不同的悬崖的悬崖上。”


(1)关于这一点的非凡和很少受到赞赏的是抗生素的抵抗通常如何携带科学家们称之为高健康成本。作为Mark Toleman,一个加魔者大学微生物学家,帮助发现NDM-1,描述最近感染和公共卫生政策杂志文章,禁用机制需要繁重的蜂窝资源投资;耐药性虫子通常比不抗拒虫子更少再现且不容易蔓延。简而言之,进化甲板堆积在他们身上 - 但人类已经与抗生素淹没了,这无关紧要。

(2)非常感谢Andrzej Joachimiak,他是Argonne国家实验室的结构生物学家,帮助解释了这一问题NDM-1在分子水平上是如何工作的.Joachimiak正致力于设计以NDM-1为靶点的化合物。这是一项至关重要的任务,尽管在社会使用抗生素的方式没有根本改变的情况下,下一个不可避免的抗生素失效机制将会在细菌中进化和传播,从而避免这项任务。“我们选择这些菌株,”Joachimiak说。


Brandon Keim(@ 9b​​randon.)是一名专门从事科学、环境和文化的自由记者。

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