譯者按：你知道嗎？細菌的死亡，并不等同于細菌所承載的DNA死亡！細菌死亡后，它像僵尸電影中的僵尸，依然在土壤中刷存在感。而它所承載的DNA仍可在土壤中游移和傳播。死亡的細菌并不能阻止土壤中抗生素耐藥性的傳播。原因在于，細菌的死亡溫度與DNA的死亡溫度并不相同。這對于農(nóng)業(yè)發(fā)展具有相當重要的指導意義。中國生物多樣性保護與綠色發(fā)展基金會（簡稱中國綠發(fā)會、綠會）長期致力于生物多樣性保護與推動經(jīng)濟綠色發(fā)展，非常關注濫用抗生素對環(huán)境和人體產(chǎn)生的影響。在國內(nèi)開啟“無抗”綠色發(fā)展新時期之際，加入了全國無抗產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新聯(lián)盟。中國綠發(fā)會同一健康工作組從世界知名期刊獲悉，密歇根州立大學（Michigan State University）的一項研究發(fā)現(xiàn)，死亡并不能阻止土壤中抗生素耐藥性的傳播?，F(xiàn)將相關研究整理發(fā)布如下，供感興趣的朋友參考和了解。

死去的細菌仍可在土地中刷存在感。由密歇根州立大學綜合生物學家主導的一項新研究表明，這可能對農(nóng)場的抗生素耐藥性產(chǎn)生重大影響。這項研究的結果發(fā)表在3月24日《應用與環(huán)境微生物學》（Applied and Environmental Microbiology）雜志上。

世界衛(wèi)生組織認為，抗生素耐藥性是糧食安全所面臨的最大威脅之一。那些能逃避抗生素治療的傳染性細菌構成了對牲畜、食品工業(yè)和公眾福祉的巨大威脅。

密歇根州立大學自然科學、生態(tài)、進化和行為項目的副教授莎拉·埃文斯（Sarah Evans）指出：“在醫(yī)學界之外，抗生素耐藥性沒有得到應有的迫切討論。我們認為，這一過程——土壤中抗生素耐藥性的傳播過程，需要進行更多研究?！?/p>

所以埃文斯和他的團隊選取了一個更近的視角來研究這一傳播過程：

在土壤中，死細菌的DNA如何將抗生素耐藥性傳遞給活細菌呢？為了更好地理解這個過程，該團隊也在尋求阻止這一傳遞的方法。

埃文斯實驗室的博士生——希瑟·基特雷奇（Heather Kittredge,）領導了這項研究。他指出：“人們對活細菌有很多想法?；蛟S，我們也應考慮死去的細菌。死細菌有超越死亡的生物活動?！?/p>

這個想法也許聽起來像出自僵尸電影。然而，它是進化過程中一個已確定且普遍存在的部分，盡管這一點鮮為人知。這是水平基因轉移的一個例子。在這種轉移中，基因更多地被傳遞而不是消亡。

當細菌死亡時，它們會破裂并留下DNA。這讓活細菌能夠收集這些基因并使其發(fā)揮作用。例如，如果一個死亡的細菌碰巧含有導致抗生素耐藥性的基因，那么一個活的微生物可以將這些基因捕獲并獲得它們的能力。

微生物學家廣泛研究了皮氏培養(yǎng)皿中的遺傳學和細菌，以了解抗生素耐藥性傳播的方式。但人們對這一傳播過程在自然界，尤其是在土壤中的表現(xiàn)知之甚少。在土壤中，抗生素耐藥性病原體會不斷發(fā)展，最終對人類健康造成嚴重破壞。

基特雷奇現(xiàn)為康涅狄格大學（University of Connecticut）博士后研究員。他談道：“土壤仍有點像一個黑匣子。我們想知道這種情況在野外是如何發(fā)生的，是什么因素造成的，以及我們能為此做些什么?！?/p>

為了解這一切，斯巴達斯縣（Spartans）有人在W.K.凱洛格生物站（W. K. Kellogg Biological Station）周圍收集了土壤樣本。埃文斯也是該站教員。他們對土壤進行了消毒，并將斯圖澤里假單胞菌（Pseudomonas stutzeri）的活細胞和具有抗生素耐藥性的斯氏瘧原蟲的DNA混合在一起。然后，他們可以觀察活細胞在不同條件下結合DNA的頻率。

他們發(fā)現(xiàn)，即使在低濃度下，活細菌也能整合DNA。在整個15天的實驗過程中，活細胞持續(xù)不斷地提取DNA。基特雷奇補充道，但已知的是，DNA在土壤中的存活時間比這還要長。

研究成果表明: 總的來說，這項研究表明，死亡細菌也是一條被忽視的抗生素耐藥性傳播途徑。研究人員還指出，當活細胞離死細胞更近時，它們更有可能整合死細胞的DNA，這并不奇怪?；罴毎枰佑|DNA才能收集它。然而，這里，令人驚訝的是土壤濕度的作用。盡管活細胞在一系列真實的濕度水平下收集DNA，但它們在稍微干燥的環(huán)境里收集效率更高。但細菌在潮濕土壤中流動性更強，這可能會增加它們遇到DNA的可能性。

基特雷奇指出：“它們在更高的濕度下也會以更高的速度生長。因此，當它們生長得最多時，并不等于它們的基因轉移率最高?！?/p>

那么，為什么流動性更強、產(chǎn)量更高的細菌不能更好地拾取基因呢？這是該團隊想要調查的問題，部分原因是了解它，可能會帶來減緩基因轉移的機會。然而，這項研究已經(jīng)為阻止農(nóng)業(yè)中抗生素耐藥性基因的水平轉移提供了思路。例如，牲畜糞便被用作種植糧食作物的農(nóng)田肥料。為了幫助對抗抗生素耐藥性，糞便通常經(jīng)過熱處理以殺死所有細菌。

基特雷奇繼續(xù)說：“但是細菌死亡的溫度和DNA被破壞的溫度是不同的。提高溫度處理以降解DNA可能會有很大的幫助?！边@項工作還可以應用于幫助研究人員促進有益基因的轉移。

原文參看：https://phys.org/news/2022-04-soil-death-doesnt-antibiotic-resistance.html

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整理：Daisy

審核：Divad

標簽： 密歇根州立大學 全球環(huán)境 基因轉移