近日來自麻省理工學(xué)院和波士頓大學(xué)的研究人員揭開了三類主要的抗生素潛在的殺傷機(jī)制：藥物生成了一些破壞性分子，通過一連串細(xì)胞事件對細(xì)胞DNA造成了致命性的損傷。相關(guān)論文發(fā)表在4月20日的《科學(xué)》（Science）雜志上。生物通
研究人員表示詳細(xì)了解這一機(jī)制可以幫助科學(xué)家們改進(jìn)現(xiàn)有的藥物。在過去40年只有少數(shù)的新抗生素被開發(fā)出來，而大量的細(xì)菌株卻對當(dāng)前可用的藥物產(chǎn)生耐受。
波士頓大學(xué)生物醫(yī)藥工程學(xué)教授James Collins說：“這有可能提高我們當(dāng)前‘武器庫’的殺傷效應(yīng)，減少所需劑量，或使細(xì)菌株對現(xiàn)有的抗生素重新敏感。

研究人員證明能對細(xì)菌造成致死性損傷的是羥基誘導(dǎo)的*損傷，*（G）是組成DNA的四個基本核苷酸堿基之一。當(dāng)這種損傷的*插入到DNA中時，細(xì)菌會致力修復(fù)這種損傷，但zui終加速了自身的死亡。“這并非是導(dǎo)致所有殺傷效應(yīng)的原因，但事實(shí)它卻占據(jù)了相當(dāng)重要的比重，”Walker說。

基于這些基礎(chǔ)的DNA修復(fù)研究，Walker和他的同事們于是猜測抗生素生成的羥基自由基是否有可能引發(fā)了相同的一連串的DNA損傷。事實(shí)證明果然如此。
一旦抗生素處理導(dǎo)致的氧化*插入到DNA中，一個旨在修復(fù)DNA的細(xì)胞系統(tǒng)就會采取行動。一些稱之為MutY 和 MutM的特異性酶通過剪斷DNA來啟動胞修復(fù)過程，正常情況下這一修復(fù)機(jī)制可以幫助細(xì)胞應(yīng)對DNA中存在的氧化*。 然而這種修復(fù)也是具有高風(fēng)險(xiǎn)的，因?yàn)樗枰蜷_DNA雙螺旋，在錯誤堿基被替換時切斷DNA鏈。如果兩種這樣的修復(fù)在DNA反向鏈附近的位置同時發(fā)生，那么DNA就會發(fā)生雙鏈斷裂，這通常對細(xì)胞具有致命效應(yīng)。