在持续对抗日益增长的抗生素耐药性的战斗中，一项新的发现可能有助于阻止我们现有的抗菌剂库被报废，并被一种尚未实现的新的抗感染疗法所取代。
通过靶向细菌用于交换遗传物质的酶，北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员阻止了微生物传播，包括对抗生素的耐药性等有利突变的能力。
“事实证明，细菌非常善于社交，”北卡罗来纳大学化学、生物化学和生物物理学副教授马修·雷丁博说，“它们在彼此之间传递基因，以保持彼此的完整。” 他补充说，这种转移可能发生在相同或不同物种的细菌之间。
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但是，正如雷丁博及其同事在本周的《美国国家科学院院刊》上报道的那样，如果这种基因转移的机制被阻止，那么细菌培养物中具有抗生素耐药性的成员的选择性死亡会在某种程度上被触发。
雷丁博说：“我们设计整件事是为了阻止[基因的]转移。” “最大的惊喜是，阻止转移也杀死了耐药细菌。” 他指出，他的小组不确切知道抗生素耐药细菌是如何被杀死的，但是干扰细胞操纵其DNA的方式通常会导致细胞死亡。
北卡罗来纳大学团队破坏的DNA过程称为接合，当两个细菌相互靠近并在彼此的外膜上打孔时发生，从而允许一个微生物将单链DNA射入另一个微生物中。他们指出，这种机制是通过一种名为DNA松弛酶的酶实现的，该酶充当守门员，既启动又结束细菌之间遗传物质的移动。
雷丁博实验室的研究生斯科特·卢扬做出了一个关键发现：DNA松弛酶分子具有两个“催化武器”，使其能够执行分解DNA链的职责。（大多数其他酶只有一个；DNA松弛酶需要两个才能接触供体细菌细胞中的DNA链。）这一发现提醒该团队，为了使化学物质破坏DNA松弛酶，它需要阻止酶上的两个催化位点。
他们选择了双膦酸盐，这种药物已经获得美国食品和药物管理局（FDA）的批准，用于对抗骨质疏松症，这是一种骨骼变薄的疾病。两种药物，氯膦酸盐和依替膦酸盐（又名Didronel），阻止了DNA松弛酶，结果阻止了接合。然而，这种破坏的一个意想不到的结果是，当其DNA松弛酶被屏蔽时，试图传递其基因的耐药性大肠杆菌实际上死亡了。
雷丁博说，他的小组正在研究患有胃肠道、皮肤和肌肉组织感染的小鼠，以查看破坏DNA松弛酶的新机制在哺乳动物体内是否有效。但他补充说，“如果临床医生遇到耐药细菌，他们可以立即使用这些批准的药物。”