Бактерии оттачивают оружие войны: обмениваются генетическим материалом, обученным бороться с антибиотиками; меняют форму, чтобы снизить концентрацию проникающих в них антибиотиков; сбрасывают клеточную стенку, становясь невидимыми.
Война бактерий и антибиотиков продолжается. С переменным успехом
Бактерии содержат небольшие кольцевые ДНК — плазмиды (они не входят в хромосомы и свободно плавают в цитоплазме). Бактерии умеют плазмидами обмениваться. Если бактерия содержит плазмиду с фрагментом ДНК, который обучен защите от антибиотика, она может поделиться этим оружием с другой бактерией. Ученые давно знают, что для такого переноса, плазмида первой бактерии должна содержать «замок» (oriT-последовательность) и «ключ» (фермент релаксаза). «Ключ» открывает «замок», и копия плазмиды встраивается в ДНК второй бактерии. Казалось, что таких плазмид сравнительно немного. Но биолог Ян Зримек из Технологического университета Чалмерса в Швеции показал, что не каждой плазмиде нужен уникальный «ключ»: «замки» часто совпадают, и «ключ» от другой плазмиды может их открыть. Это значит, что мобильных плазмид — много, и многие бактерии могут передать свои обученные борьбе с антибиотиками плазмиды, тем бактериям, которые еще не успели вооружиться.
Практически во всех реках мира найдены антибиотики (особенно их много в реках Пакистана). В воде живут бактерии, которые «обучаются» с антибиотиками бороться. И эти бактерии могут вооружить патогены, атакующие человека, передав им свои плазмиды.
Метод обмена «оружием» далеко не единственный способ борьбы с антибиотиками, который используют бактерии.
Биологи исследовали поведение бактерий Caulobacter crescentus (они как раз живут в реках), воздействуя на них антибиотиком. Очень быстро — через десять поколений — бактерии начали увеличиваться в размерах. Чем больше размер тела, тем меньше отношение размера поверхности к объему, а значит ниже концентрация проникающего через мембрану антибиотика. Такие крупные бактерии начали делиться с такой скоростью, как будто антибиотиков в среде нет. Но после того, как антибиотики убрали из среды, бактерии быстро вернулись к своим нормальным размерам. Видимо, так им все-таки комфортнее.
«Популярная механика» писала, как бактерии прячутся, сбрасывая клеточную стенку. Фактически остается только бактериальная ДНК, а ее не распознает иммунная системы человека. И бактерия получает шанс для новой атаки.
Бактерии живут на Земле 4 миллиарда лет. И все это время они воюют и между собой, и с вирусами-бактериофагами. За это время бактерии многому научились, и человеку на легкую победу в этой войне рассчитывать не приходится.
