Исследователи из Эксетерского университета обнаружили, что антибиотики могут стимулировать рост и размножение бактерий. Ученым также удалось выяснить, какие мутации бактериальной ДНК приводят к этому. Подробнее с работой можно ознакомиться в журнале Nature Ecology & Evolution.

Популяции бактерий постоянно меняются – при их размножении возникают различные мутации в бактериальной ДНК, в том числе и те, благодаря которым бактерии приобретают устойчивость к антибиотикам. Ученые в своей работе изучали действие антибиотика доксициклина на кишечную палочку (Escherichia coli). В течение четырех дней ученые восемь раз подвергли культуру бактерий воздействию этого антибиотика.

Оказалось, что мутации, возникающие у бактерий, в результате контакта с антибиотиком, способствовали более быстрому размножению кишечной палочки. Также благодаря мутациям бактерии смогли формировать более крупные колонии – в три раза больше исходных. Когда антибиотик был удален из среды, эти изменения не исчезли: бактерии сохранили свои новые свойства, приобретенные благодаря доксициклину.

По словам ученых, Escherichia coli в процессе развития устойчивости к антибиотику получили также дополнительные эволюционные преимущества. Эволюция бактерий (изменение их ДНК) под действием антибиотиков идет очень быстро. Поэтому лекарственные препараты могут перестать действовать уже через несколько дней.

Чтобы выяснить, какие именно гены бактерии ответственны за приобретенные «суперспособности», ученые секвенировали геном мутировавшей кишечной палочки. Анализ показал, что устойчивость к антибиотику бактерии получили из-за мутации, которая позволила им создавать больше «насосов», «выкачивающих» антибиотик из бактериальных клеток. А увеличение численности бактерий произошло из-за потери у кишечной палочки генов «разрушения».

Обычно саморазрушение помогает бактериям формировать биоплёнки на различных поверхностях. Однако в работе использовалась жидкая среда. Поэтому бактерии не подвергались саморазрушению ради создания биоплёнок, и, следовательно, их численность увеличивалась.