Скорость распространения плазмид не зависит от антибиотиков

Плазмиды — это маленькие кольцевые молекулы ДНК, способные к самостоятельной репликации. С их помощью бактерии осуществляют горизонтальный перенос генов, передавая друг другу различные признаки, в том числе связанные с вирулентностью и лекарственной устойчивостью. Множество видов бактерий, включая кишечную палочку и сальмонеллу, могут обмениваться плазмидами с накопленными мутациями резистентности. Факторы, определяющие, будет ли плазмида передаваться дальше или останется внутри клетки-хозяина, продолжают изучаться.

Самый широкомасштабный анализ прямого обмена плазмидами между разными штаммами кишечной палочки Escherichia coli показал, что антибиотики не влияют или почти не влияют на эту форму горизонтального переноса генов, которую до сих пор считали основной причиной распространения резистентности к лекарствам.

Ученые изучили 219 образцов E. coli, полученных от различных пациентов в больнице Университета Дьюка с 2002 по 2014 гг. Они разработали новую методику измерения характеристик конъюгации с построением модели, учитывающей рост бактерий, и протестировали с ее помощью пять антибиотиков с различным механизмом действия. Только один изолят E. coli ускорял распространение плазмид с генами резистентности в присутствии антибиотика в 31 раз. У остальных штаммов интенсивность конъюгации под воздействием антибиотиков менялась незначительно или не менялась совсем.

Также оказалось, что группы несовместимости могут дать подсказку о потенциальной интенсивности обмена плазмидами. В одну группу несовместимости объединяются плазмиды с идентичными механизмами репликации, неспособные одновременно размножаться в пределах одной клетки вследствие конкуренции. Авторы показали, что принадлежность плазмид к той или иной группе несовместимости влияет на скорость их передачи между клетками. Это открытие может иметь большое значение для дальнейшего понимания механизмов горизонтального переноса генов, особенно если данная закономерность распространяется на бактерии и плазмиды, не охваченные данным исследованием.