R-plazmid

Az R-plazmid vagy R-faktor ( angolul  R-factor, R-plasmid ) egy olyan rezisztenciaplazmid , amely antibiotikum-rezisztenciát biztosít a baktériumokkal szemben . Az R-plazmidokat nagyjából ugyanabban az időben írták le, amikor az antibiotikumokat széles körben használták. Egy új gyógyszerrel szembeni rezisztencia a használat megkezdését követő öt éven belül jelentkezhet. Olyan baktériumtörzsek is megjelentek , amelyek egyszerre több antibiotikummal szemben is rezisztensek; leggyakrabban a kórházakban mutatnak ki ilyen törzseket [1] . A multidrog rezisztencia terjedésének hátterében az antibiotikumok széles körben elterjedt alkalmazása áll az állattenyésztésben és a közegészségügyben .

Épület

Az R-plazmidok általában kör alakúak, de lehetnek lineárisak is. Tömegük és példányszámuk is változó. A nagyméretű, több mint 100 ezer bázispárból álló plazmidok általában 1-2 mennyiségben találhatók egy sejtben , a kisebb, 3-10 ezer bázispár méretű plazmidok pedig több példányban is előfordulhatnak. A legtöbb esetben az R-plazmidok autonóm módon működnek a sejtben, de néha beépülnek a . A Gram-negatív baktériumok R-plazmidjai konjugatívak és tartalmazzák  a konjugációs apparátusért felelős traoperont . Az antibiotikum-rezisztenciáért felelős operonokat r -operonoknak nevezzük. Gram-pozitív baktériumokban az R-plazmidok nem kerülnek át konjugációval. Az R-plazmidok akár különböző nemzetségekhez és fajokhoz tartozó baktériumok között is átvihetők : a Salmonella typhimurium -től a Vibrio cholerae -ig , a S. marcesens -ig és a Yersinia pestis -ig, valamint a Pseudomonas aeruginosa -tól az Escherichia coli -ig . Egyes R-plazmidok akár konjugatív nukleoid transzfert is mobilizálhatnak az egyik konjugáns sejtből. A sok antibiotikummal szembeni rezisztenciát biztosító plazmid több r -operont tartalmaz, amelyek mindegyike rezisztenciát biztosít egy adott antibiotikummal szemben. A transzpozonok és integronok gyakran megtalálhatók az r -operonokban . Az r -operonok nagyon aktívan expresszálódnak és magas másolatszámuk van. A rezisztenciát azonban a gazdabaktérium típusa is befolyásolja: a Shigella például sokszor ellenállóbb a streptomycinnel szemben, mint az E. coli [2] .

Egyes R-plazmidok nem képesek együtt élni egy sejtben, ezért 4 inkompatibilitási csoportra osztják őket. A rezisztencia gének gyakran megtalálhatók transzponálható elemekben (transzpozonokban és integronokban). Az R-plazmidok fokozatosan képesek integrálni különböző kompatibilitási génekkel [3] .

Funkciók és mechanizmusok

Általában az R-plazmidok jelen vannak a patogén baktériumokban , de néha nem patogén baktériumok, például tejsavbaktériumok is, amelyek közbenső láncszemként szolgálnak az R-plazmidok átvitelében különböző típusú baktériumok között. a tározóikat. A gyógyszerrezisztencia mechanizmusai eltérőek. A baktériumsejt megváltoztathatja sejtfalának permeabilitását , aktívan eltávolíthatja magából az antibiotikum - molekulákat , enzimatikusan módosíthatja vagy elpusztíthatja, megváltoztathatja a célpontját, új metabolikus utakat szerezhet, amelyek gátolják az antibiotikumot [4] .

Az alábbi táblázat felsorolja az antibiotikumok fő csoportjaival szembeni rezisztencia mechanizmusait [5] .

Antibiotikum Cél és hatásmechanizmus Ellenállási mechanizmus
Penicillinek , cefalosporinok Gátolja a sejtfal szintézisét Enzimatikus inaktiválás β-laktamáz által ; a penicillin-kötő fehérjék
csökkent mennyisége vagy affinitása
Klóramfenikol A bakteriális riboszóma transzpeptidáz központjának blokkolása Inaktiválás acetilezéssel
makrolidok és linkozamidok A bakteriális riboszóma (50S alegység) működésének gátlása A 23S rRNS -ben lévő adeninmaradék N6 - dimetilezése [
Szulfonamidok A dihidropreroát szintáz kompetitív gátlása szulfanilamidra érzékeny enzim pótlása;
Változások az antibiotikumok szállításában
Trimetoprim A dihidrofolát-reduktáz kompetitív gátlása A dihidrofolát-reduktáz túltermelése
Tetraciklin A bakteriális riboszóma (30S alegység) gátlása Változások az antibiotikumok szállításában
Aminoglikozidok (sztreptomicin) A riboszóma 30S alegységének gátlása és a membránképződés A riboszómák szerkezetének változása, a membránok energiaellátása, az antibiotikum enzimek általi módosulása
Spectinomycin A fehérjeszintézis gátlása (a riboszóma 30S alegysége) Változások az antibiotikumok szállításában
Neomicin , kanamicin , gentamicin , tobramicin A riboszóma gátlása Változások az antibiotikumok szállításában
Fuzidinsav Transzlációs elongációs faktor gátlás A sejtek antibiotikum átjárhatatlansága

Leleplező

Kezdetben az R-plazmidok vizsgálata a bakteriális fenotípusok vizsgálatán alapult. Később azonban elkezdték alkalmazni a molekuláris módszereket, például az antibiotikum-rezisztencia szűrését , amely lehetővé teszi az ezért felelős gének azonosítását. Az antibiotikum rezisztencia meghatározására mikrochipek használatát javasolják [6] .

Jegyzetek

  1. Dale & Park, 2004 .
  2. Gigani, 2017 , p. 76-77.
  3. Gigani, 2017 , p. 77.
  4. Gigani, 2017 , p. 79.
  5. Gigani, 2017 , p. 79-80.
  6. Gigani, 2017 , p. 81.

Irodalom