抗生素对邻近的细菌武器吗?

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青霉素的发现了一个新时代的治疗传染性疾病,被称为抗生素研究的“黄金时代”。经过许多年的抗生素使用和大量的生命拯救了我们只能假定这些“神奇”的化学物质形成的杀死细菌。然而,这些代谢物在生产微生物可以有一个完全不同的角色,例如,细胞通讯。这句话很难理解从一个人为的观点。占有的领土已经永远的冲突和问题,频繁的战争。因此,我们通常认为微生物不断对抗彼此为了占领整个环境。当然,我们假设一个最好的策略来实现这一目标提出生产抗生素;准备使用武器攻击竞争对手。我想在这篇社论讨论为什么几个科学家,和我自己,认为抗生素的主要作用是不同的不仅仅是杀死或对抗细菌。实际上,名誉教授朱利安·戴维斯已经认为前一段时间,“抗生素”一词主要是制药教派而不是自然的描述作用[1]。

有许多原因不考虑在微生物抗生素一样武器冲突。此外,在我看来,他们可以被定义为分子细菌社区有益。首先,有一些证据,抗生素是由细菌在环境中,如果是这样,在他们认为武器足够的浓度产生影响。一切物质(包括那些产生有利影响)可以当应用高浓度有毒。一个著名的例子是咖啡因,正常浓度不杀人类,但是当摄入大量是致命的。同样可能发生在细菌与抗生素;但比例金额。事实上,几项研究已经表明,抗生素,在sub-inhibitory浓度,起到其他作用明显,杀死细菌,例如:起始发育变化,收购基质或促进与宿主的相互作用和生物膜的形成2]。

药物发现历来集中在细菌生长在纯文化。然而,在它们的自然栖息地,称为生物膜微生物主要生活在复杂的社区。生物膜的这些生物的生活方式提供了优势,比如增强抵抗环境压力。这表明,杀死邻近的细菌对这些生物并不是最优决策。微生物在生物膜社区获得更多的抗生素耐药性,在某些情况下,可以一千倍,对应单个细胞(3]。根据这个,想象抗生素作为细胞信号通讯在这些复杂的人群而不是武器杀死对方。实际上,在本质上看来,这些分子最有可能共同行动与其他相同或不同的细菌产生的代谢物(4]。

重要的是要注意,大量antibiotic-like分子(通常称为次生代谢物)是由不同的微生物。例如,物种属于链霉菌属属平均20或更多的次生代谢产物生物合成的集群在其基因组5]。这些细菌通常与抗生素合成一个或多个化合物活动期间增长纯文化在实验室(条件造成的竞争对手将不需要)。许多这些化合物的生产和后来的峰值退化或代谢;指向一个抗生素的营养功能。虽然抗生素的选择性优势作为细菌生长的基质还不清楚,已经清楚地表明,许多不同的细菌可以依靠不同的抗生素作为唯一碳源(6]。

然而,尽管抗生素的主要作用在本质上并不是杀死细菌这些分子对于人类来说都是非常有用的。同样适用于其他生物活性分子作为抗癌药物、免疫抑制剂或色素(其功能明显不同的生产菌株)。因此,最后,这个期刊的范围,我想提高的重要性将人类努力的利用自然资源(包括不仅生物材料或能量)的生活受益而不是为战争或破坏。

引用

1. 戴维斯j .抗生素是什么?古老的现代活动的功能。MolMicrobiol。1990;4:1227 - 1232。
2. Raaijmakers JM和Mazzola m .多样性和自然功能的抗生素和植物病原菌产生的有益。为Phytopathol。2012;:403 - 424。
3. 赛H, et al。卡尔加里生物膜设备:新技术快速测定抗生素药物敏感性的细菌生物膜。J ClinMicrobiol。1999;37:1771 - 1776。
4. Piel j .代谢物从共生细菌。Nat Prod众议员2009;26日:338 - 362。
5. 霍普伍德哒。链霉菌属在自然界和药物:抗生素生产商。J嘘盟军Sci。2008;63:273 - 274。
6. Dantas本人交出密码G, et al。细菌依靠抗生素。科学。2008;320:100 - 103。