Как происходит обмен генами между бактериями? Как горизонтальный перенос генов влияет на реконструкцию родственных связей между бактериями? И по каким причинам развивается ген лекарственной устойчивости? Об этом рассказывает доктор биологических наук Михаил Гельфанд.
Горизонтальный перенос генов — это процесс, в результате которого бактерии обмениваются генами. Для этого есть разные механизмы. Например, может быть вирус, который заражает несколько видов бактерий и который случайно с собой перетаскивает гены. Это пассивный в каком-то смысле механизм. А есть, по-видимому, более интересный механизм, активный, когда популяция бактерий попадает в неблагоприятные условия. Например, они съели все, что можно было съесть. Включаются специальные механизмы, когда бактерии начинают затаскивать внутрь клетки ДНК, которая плавает в среде. А всегда же кто-то плавает. Кто-то умер, соответственно, его ДНК, которая была его геномом, оказалась снаружи. И они затаскивают эту ДНК не для того, чтобы ее съесть.
Что такое гены? Это гены, благодаря которым бактерии избегают действия на них антибиотиков. Антибиотики, которые мы делаем, как правило, полусинтетические. То есть берется какое-то природное вещество, которое продуцирует какая-то бактерия, и модифицируется немножко, чтобы стать более эффективным. А исторически антибиотики существовали всегда. Не надо думать, что Флеминг изобрел пенициллин. Он его не изобрел, он его открыл. Это совершено разные вещи. И в почве особенно, в любых местах, где много разнообразных бактерий, происходит химическая война между этими бактериями. И она происходит за счет антибиотиков. Одни бактерии продуцируют антибиотики, чтобы убить других, соответственно, избавиться от конкурентов и, может быть, когда они их убили, использовать вещества, которые от них остались.
Если патогенный штамм путем горизонтального переноса получит гены лекарственной устойчивости, то наши антибиотики перестанут на него действовать. Он перестанет быть наивным. И это то, что массово происходит. Первая лекарственная устойчивость была обнаружена спустя буквально несколько лет после того, как начали массово применять пенициллин. И это происходит все больше и больше. На самом деле, с нашей точки зрения, горизонтальные переносы — это такое абсолютно фундаментальное, так сказать, явление, с такими совершенно очевидными практическими для здоровья человечества выходами.
