據(jù)newswise網(wǎng)8月11日報(bào)道,，細(xì)菌會(huì)侵害人體，而抗生素則專門用來對付這些細(xì)菌,。近日,，科學(xué)家搞清楚了一類抗生素如何殺滅細(xì)菌的奧秘。
美國俄亥俄州立大學(xué)參與此次研究的微生物學(xué)教授Irina Artsimovitch說：“科學(xué)家的這一發(fā)現(xiàn)可以幫助藥品開發(fā)者研制出更有效殺滅細(xì)菌的抗生素,。
科學(xué)家此次研究的抗生素屬于利福霉素類,。直到最近，科學(xué)家們還相信抗生素及其衍生物殺滅細(xì)菌的方式都相同,。不過此次研究給出了不同的答案,。此次研究采用了最新研制的X射線成象技術(shù),，利用此技術(shù)科學(xué)家獲得了抗生素攻擊細(xì)菌的最清晰圖片。通過對這些圖片的研究,，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)抗生素是通過去除細(xì)菌內(nèi)部一種重要物質(zhì)的方式來殺滅細(xì)菌的,。科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)不同的抗生素雖然都通過這種方式來殺滅細(xì)菌,，但是它們具體去除這種物質(zhì)的方法還不同,。
Artsimovitch說道，此發(fā)現(xiàn)與先前科學(xué)家所想的大不相同,。這一研究成果也解釋了為什么某種細(xì)菌對某一類抗生素具有抵抗力,，但是仍無法抵抗另一類抗生素的攻擊。
這一研究成果也有助于科學(xué)家研制新一代抗生素,，以保證細(xì)菌不會(huì)對目前所有的抗生素都產(chǎn)生抵抗力,。
利福霉素是治療肺結(jié)核的首選抗生素，眾所周知,，肺結(jié)核在世界范圍流行,，多年來一直威脅著人類的生命。此類抗生素非常廉價(jià),，有效期長,，并且對患者產(chǎn)生的副作用很小，幾乎只對細(xì)菌產(chǎn)生作用,。也正因?yàn)槿绱?，目前許多細(xì)菌都對此類抗生素產(chǎn)生了抵抗力，所以,，科學(xué)家必須盡快研制出新一代抗生素來代替它,。
俄亥俄州立大學(xué)致力于微生物學(xué)領(lǐng)域研究的Vladimir Svetlov參與了此次研究，他說道：“目前醫(yī)護(hù)工作者除了采用此類抗生素治療肺結(jié)核和腦膜炎之外,，很少用它來治療其它疾病,。之所以這樣，就是因?yàn)楹ε率贡姸嗟募?xì)菌都對此類抗生素產(chǎn)生抗藥性,。”
的確如此,，一般說來醫(yī)生在對付某種細(xì)菌時(shí)，首先都會(huì)采用常見的普通抗生素,，如果見效緩慢才逐步采用更強(qiáng)效的抗生素，這樣做的好處之一就是防止細(xì)菌出現(xiàn)抗藥性,。
所有利福霉素類抗生素都可以分為兩個(gè)大類,。科學(xué)家們在這兩個(gè)大類中各自選用了一種具有代表性的抗生素利福噴汀和利福布汀來進(jìn)行研究,。
科學(xué)家們采用了一種X射線晶體照相術(shù)來進(jìn)行他們的研究,。首先把抗生素制成晶體,，然后利用X射線晶體照相術(shù)和大型計(jì)算機(jī)模擬出晶體中每個(gè)原子之間的相對位置。他們發(fā)現(xiàn)抗生素在殺死細(xì)菌的過程中會(huì)作用于細(xì)菌內(nèi)部的RNA聚合酶,。
RNA聚合酶是維持細(xì)菌生存的重要化學(xué)物質(zhì),，細(xì)菌一旦沒有這種物質(zhì)，就無法正確解釋出細(xì)菌內(nèi)部的基因信息,。也就是說,，去除細(xì)菌內(nèi)部的RNA聚合酶，細(xì)菌就會(huì)最終死亡,。在此次實(shí)驗(yàn)過程中,，科學(xué)家分別研究了利福噴汀和利福布汀作用于細(xì)菌RNA聚合酶的過程。
科學(xué)家利用X射線晶體照相術(shù)分析了細(xì)菌內(nèi)部的RNA聚合酶,，這樣,，科學(xué)家就可以準(zhǔn)確知道抗生素如何作用于細(xì)菌內(nèi)部的RNA聚合酶，并且在作用過后會(huì)對細(xì)菌產(chǎn)生何種效果,。
此項(xiàng)研究揭開了利福噴汀和利福布汀殺滅細(xì)菌的奧秘,。不過參與此次研究的科學(xué)家說道，它們殺死細(xì)菌的機(jī)制同樣適用于所有的利福霉素類抗生素,。
科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),，利福霉素可以從細(xì)菌的RNA聚合酶中去除鎂離子(Mg2+)，這樣一來,，RNA聚合酶就失去了它原有的功效,。
Artsimovitch說道，從細(xì)菌的RNA聚合酶中去除鎂離子(Mg2+)就相當(dāng)于從汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)中去除火花塞一樣,。從表面看來,，汽車沒有改變，但實(shí)際上它已不能發(fā)動(dòng)了,。
此次研究的關(guān)鍵就在于科學(xué)家們觀察到了細(xì)菌內(nèi)部RNA聚合酶的結(jié)構(gòu),。科學(xué)家們不可能想象到細(xì)菌結(jié)構(gòu)竟然如此精細(xì),，一個(gè)小小的改變就足以使細(xì)菌一命嗚呼,。不過這絕不是說以往的科學(xué)家沒有足夠的能力，這只是因?yàn)樗麄儧]有如此先進(jìn)的儀器,。
此次研究同樣得出利福噴汀和利福布汀在作用于細(xì)菌內(nèi)部的RNA聚合酶時(shí)略有不同,，但最終效果一樣，都是這一結(jié)論,。
此次發(fā)現(xiàn)對于幫助科學(xué)家研制出新一代抗生素具有重大意義,，因?yàn)榭茖W(xué)家可以只改變抗生素作用于細(xì)菌內(nèi)部RNA聚合酶的具體細(xì)節(jié)就可能研制出新一代抗生素。
Artsimovitch說道，目前許多制藥企業(yè)都對此感興趣,，此項(xiàng)研究所可能帶來很大的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益,。
