现代医学面临着来自超级细菌的重大挑战，超级细菌是对几种抗生素具有耐药性的细菌。来自德国德累斯顿理工大学B立方分子生物工程中心和巴黎巴斯德研究所的研究人员发现了细菌机制中的一个缺陷，该缺陷推动了抗生素耐药性的适应。
他们的研究发表在《科学进展》杂志上，可能有助于使目前的抗生素更有效。
自1928年发现青霉素以来，抗生素已经彻底改变了医学，使治疗细菌感染变得简单。然而，自从抗生素问世以来，人类也与细菌展开了一场永无止境的军备竞赛。
他们很快适应药物治疗，使许多现有的治疗无效。免疫系统较弱和患有慢性疾病的患者特别容易受到这些抗生素耐药细菌的攻击，这些细菌通常被称为“超级细菌”。
通过这样做，研究小组了解了为什么一些细菌适应抗生素的速度较慢，而另一些细菌适应抗生素的速度较快。他们的发现为反制策略创造了新的机会。
Mazel是巴黎巴斯德研究所的研究小组负责人，他的小组与Schlierf团队合作。
Integron类似于工具箱。它使细菌能够储存并将抗性基因传播给附近的细胞及其后代。它通过一种叫做重组酶的独特蛋白质推动的分子“剪切和粘贴”过程发挥作用。人们对整合子系统进行了许多研究。有些细菌产生新的耐药性所需的时间要比其他细菌长得多。
人们发现，造成这种变异的主要原因是DNA序列的多样性。
“整合子系统内的序列两侧是特殊的DNA发夹。它们之所以这样叫，是因为它们的样子正是这样，就像从DNA中伸出来的小u形针。重组酶被构建成与这些发夹结合并形成一个复合物，然后可以剪切出一个片段并粘贴到另一个片段中，”Mazel解释道。
Schlierf小组使用最先进的显微镜装置，研究了重组酶蛋白与各种DNA发夹序列结合的强度。他们发现，获得抗性基因的最有效复合物也具有最强的蛋白质- dna结合。
Schlierf小组使用光学镊子（一种复杂的显微镜技术）来测量分离各种蛋白质- dna复合物所需的微小力。
研究小组观察到，剪切-粘贴设备的有效性与分解蛋白质- dna复合体所需的力之间存在直接关系。
“如果你有一个与DNA紧密结合的复合体，它就能很好地发挥作用。剪切DNA，快速粘贴新的抗性基因。另一方面，如果你有一个蛋白质- dna复合物，它很弱，而且一直在分解，它必须一次又一次地重新组装。这就是为什么一些细菌比其他细菌更快获得抗生素耐药性的原因。”Vorobevskaia博士补充道。
Schlierf说：“微生物学家已经对Integron系统进行了几十年的研究。我们现在要做的是添加生物物理数据并用物理学来解释这个系统的行为。也许这种对力的脆弱性是生物学中不同效率的更普遍现象。”
研究人员认为，可以利用该系统的缺陷来创造或利用不稳定的dna -蛋白质复合物来开发额外的治疗方法。这些可能与现有的抗生素结合使用，使它们比细菌具有额外的优势。
