科学家已在一种常见土壤细菌中识别出一个基因簇，该基因簇能产生多种可对抗多重耐药细菌的抗生素。研究人员表示，这一发现可能有助于开发出更难让病原体产生抗药性的抗生素。
随着细菌不断进化出逃避现有药物的方法，抗生素耐药性感染日益增多，预计将在2025年至2050年间导致约3900万人死亡。迫切需要具有新作用机制的抗生素。
在今日发表于《自然》杂志的一项研究中，研究人员报告了链霉菌中一个"巨型基因簇"，该基因簇能靶向细菌的关键代谢过程。链霉菌是最受研究的细菌属之一，能产生多种抗生素化合物，包括用于生产链霉素的化合物——链霉素是第一种有效对抗结核病的抗生素。
"他们在这样一个被广泛研究的系统中发现了新东西——它一直隐藏在显而易见之处，"澳大利亚布里斯班昆士兰大学从事抗生素开发工作的Mark Blaskovich表示。该基因簇产生五种化合物——四种抗生素和一种蛋白质——它们靶向生物素（即维生素B7）生产的不同阶段，而生物素对细菌细胞生长至关重要。"由于进化已经优化了这种组合，我们可能能够利用它来开发新型抗生素组合，"Blaskovich说。
伦敦卫生与热带医学院的微生物学家Brendan Wren解释说，细菌很难对攻击必需代谢途径多个部分的抗生素产生抗药性。最新研究还可能引导发现产生参与其他代谢过程的抗生素化合物的基因簇。
长期探索
研究合著者、加拿大汉密尔顿麦克马斯特大学的生物化学家Eric Brown表示，他和他的团队在发现这一巨型基因簇之前，已将生物素代谢作为抗生素潜在靶点研究了几十年。在研究已知靶向生物素的抗生素类别——链霉亲和素时，他们发现编码这些化合物的基因是参与生物素形成的更大DNA集合的一部分。此外，该DNA还编码了另外三个抗生素家族：酸霉素；α-甲基-酮基氨基丙酸；以及一个新发现的化合物家族称为达帕霉素。该基因区域还包含编码链霉亲和素的基因，这是一种已知靶向生物素的蛋白质。
研究团队通过克隆包含该巨型基因簇的一段DNA——长达65,808个碱基对——并将其插入实验室链霉菌菌株中，确认了这些基因的作用。
"It is without precedent that we would find four biosynthetic gene clusters at a single address that make four molecules targeting the same pathway," says Brown. The team found similar gene clusters in several Streptomyces species, suggesting that they had been conserved through evolution.
"在同一位置发现四个生物合成基因簇，它们产生靶向同一途径的四种分子，这是前所未有的，"Brown表示。研究团队在几种链霉菌物种中发现了类似的基因簇，表明它们在进化过程中已被保守下来。
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