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15.2: 항생제 선택
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항생제 선택
 
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15.2: 항생제 선택

개요

연구원은 관심의 그들의 유전자를 포함하는 플라스미드를 소유하는 박테리아를 확인하기 위하여 항생 저항 유전자를 이용합니다. 항생제 저항은 자연적인 DNA 돌연변이가 항생제 활동을 제거하는 세균성 유전자에 있는 변경을 생성할 때 자연적으로 생깁니다. 박테리아는 그들의 자손 및 그밖 박테리아와 이 새로운 저항 유전자를 공유할 수 있습니다. 항생제의 남용과 오용은 저항하고 다중 저항하는 박테리아가 계속 발전하기 때문에 공중 위생 위기를 만들었습니다.

항생제 저항은 유전 공학에 필수적인 공구입니다

페니실린과 같은 항생제는 세균성 성장을 죽이거나 중단시키는 약물입니다. 자연스럽 게 또는 인위적으로 취득 한 항생 저항 유전자 는 항생제에 반응 하지 않습니다. 과학자들은 항생제 내성 유전자와 관심 유전자를 모두 운반하는 작은 DNA 복제 조각인 플라스미드를 설계하여 이를 악용합니다. 항생 저항은 연구원이 관심의 DNA를 흡수한 세포를 확인하는 것을 허용하는 DNA 복제의 필수적인 부분입니다.

관심의 연구원의 DNA는 변환에게 불린 프로세스를 사용하여 세균성 세포로 소개됩니다. 세균성 변환은 플라스미드와 같은 외부 DNA의 섭취를 허용하기 위하여 세균성 세포벽에 있는 작은 구멍을 일시적으로 만드는 관련시킵니다. 일부 세균 세포만이 새로운 DNA를 흡수합니다. 플라스미드는 관심의 DNA와 특정 항생제에 대한 내성을 부여하는 유전자를 모두 포함하기 때문에, 세균 세포에 항생제를 적용 (즉, 항생제 선택) 유전자 변형 된 세포를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

연구원은 선택된 항생제를 포함하는 배양 판에 세균성 세포를 퍼뜨리습니다. 항생제 내성 유전자를 함유한 박테리아만이 생존하여 접시에서 자랍니다. 며칠 후, 연구원은 유전자 발현 연구와 같은 추가 실험을 위해 박테리아 식민지를 선택할 수 있습니다. 항생제 선택에 따라, 연구원은 관심의 DNA가 정확한지 확인하기 위하여 그밖 방법 (예를 들면, PCR)를 사용하여 박테리아를 추가로 시험할 것입니다. 오류는 종종 전혀 관심의 유전자를 포함하지 플라스미드와 같은 발생합니다.

박테리아는 항생제 저항을 자연적으로 취득할 수 있습니다

박테리아는 세포에 의해 생성된 단백질을 바꾸는 자발적인 DNA 돌연변이를 통해 항생 저항을 취득할 수 있습니다. 내성 박테리아는 항생제가 저하되거나 세포 밖으로 펌핑되거나 표적과 상호 작용하지 못하게 하는 단백질을 생성할 수 있습니다. 예를 들어, 항생제 반코미신은 세균세포벽의 합성을 억제한다. 몇몇 박테리아는 단백질 서브유닛의 모형을 변경해서 이 항생제에 저항을 개발했습니다 - 아미노산 - 반코마이신에 의해 영향을 받지 않는 그들에 그들의 세포벽의 조립에 이용된.

일단 항생 저항 유전자가 나타나면, 박테리아는 그들의 자손에 그(것)들을 전달할 수 있습니다. 박테리아는 또한 수평 유전자 전송 (HGT)에게 불린 프로세스를 통해 동일하거나 다른 종의 그밖 박테리아에서 항생 저항 유전자를 취득할 수 있습니다. HGT에는 변환, 컨쥬게이션 및 변환이라는 세 가지 메커니즘이 있습니다. 항생 저항 유전자는 종종 플라스미드 또는 트랜스포손에서 발견됩니다 - HGT 도중 교환되는 박테리아 사이 쉽게 전송되는 DNA의 조각. 그 결과, 새로운 유형의 항생제 내성은 여러 유형의 전염성 박테리아로 빠르게 퍼질 수 있습니다.

항생제의 임상 남용 및 오용은 "슈퍼 버그"를 생성합니다.

항생제는 세균성 감염을 위한 중요한 처리입니다. 그러나, 그들의 사용은 내성을 일으키는 원인이 되고 항생제를 비효과 렌더링하는 원인이 될 수 있습니다, 치료할 수 없는 잠재적으로 치명적인 감염으로 이끌어 내는. 항생제 남용 및 오용 -예를 들어, 항생제를 사용하여 바이러스 (세균이 아닌) 감염을 치료하거나 가축 성장을 증가시키는 것은 저항을 촉진하기 때문에 문제가됩니다.

항생제는 취약한 박테리아를 죽이고 저항하는 개별만 떠나기 때문에 진화하는 저항을 일으키는 원인이 됩니다. 살아남은 박테리아는 급속하게 분할하고, 동일한 항생 저항을 가진 자손을 생성합니다. 항생제가 과도하게 사용될 때, 이 선택 압력은 인구에 있는 저항하는 박테리아의 수를 빨리 상승하게 합니다. 이것은 항생 저항을 증가하고 다중 항생제에 저항하는 "슈퍼 버그"를 생성하기 때문에 중요한 공중 위생 관심사입니다. 항생제의 지속적인 남용 및 오용은 결국 세균성 감염을 위한 처리 선택권을 소모할 수 있습니다.


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