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摘要：抗生素耐药性正在全球迅速蔓延。这种耐甲氧西林金黄色葡萄球菌最初对万古霉素没有天然的防御作用，但到了当年8月，它已经产生了抗药性，导致治疗无效。但粪便在其DNA中具有天然的抵抗机制，常常使其得以生存。然而，在粪便等细菌中，科学家们发现了微生物相互勾结，加剧了进化出的抗生素耐药性所带来的危险。然而，这种微生物的许多天然的、内在的抵抗力仍然笼罩在神秘之中。
抗生素耐药性正在全球迅速蔓延。当感染性细菌以某种方式变异然后繁殖时，它们甚至会对最强大的药物产生抗药性。但研究表明，另一种令人担忧的抗生素耐药性传播途径是：一种将耐药性传给其他活细菌的有机体。
2012年6月，一名来自圣保罗的35岁男子发现自己在医院里遇到了无数问题。除了皮肤癌的诊断外，他还被告知有潜在致命的细菌感染。医生给他开了一个疗程的化疗和抗生素，而 ... 菌治疗似乎起到了作用。但不到一个月，由微生物引起的发烧又卷土重来，
患者感染了著名的超级病菌MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）。于是医疗队求助于“最后一道防线”的抗生素之一，强力复方万古霉素。这种耐甲氧西林金黄色葡萄球菌最初对万古霉素没有天然的防御作用，但到了当年8月，它已经产生了抗药性，导致治疗无效。
科学家后来发现，与其通过简单的突变获得抗药性，MRSA反而获得了大量新的DNA。在这一系列捐赠的基因代码中，有蛋白质的指令，可以保护细菌免受抗生素的破坏性作用。MRSA得到了一手制胜牌，但这个DNA是从哪里来的？”
进入粪肠球菌。这种细菌通常被描述为共生细菌（我们的“好细菌”之一），它快乐地生活在我们的肠子里，不会造成伤害。我们的消化道是一个微生物活动的蜂巢，容纳着数以万亿计的单细胞生物。所谓的微生物群对维持人体肠道健康非常重要，但也有助于抑制粪便等病菌的邪恶一面。
当免疫系统减弱的患者接受抗生素治疗时，这种不受欢迎的一面会蓬勃发展。当我们使用抗生素时，它们会不分青红皂白地清除所有没有天然防御能力的细菌，有时会清除许多友好居民的肠道微生物。但粪便在其DNA中具有天然的抵抗机制，常常使其得以生存。
周围没有压迫性的邻居，也没有能够控制它们的免疫系统，粪便和它的抵抗同伴繁殖繁衍，高兴地分头搬进新开盘的豪宅。不久，它们就与具有抵抗力和潜在致病力的邻居密切接触。
当人类聚集在一起时交换信息我们经常通过语言交流思想。但当细菌聚集在一起时，它们可以通过DNA编码的指令交换信息。这就是所谓的水平基因转移，即DNA拷贝从一个细胞转移到另一个细胞。不幸的是，粪大肠杆菌和它的超级细菌同胞拥有所有最好的信息共享，这些信息使它们能够在抗生素的作用下存活下来。
但是粪大肠杆菌在进化的道路上又向前迈了一步，成为抗生素耐药性的最终经销商之一。细菌用来保护自己免受不想要的基因密码的一种防御机制是CRISPR-cas9系统，科学家们现在也在使用它来编辑DNA。该系统最初是细菌在造成危害之前将病毒DNA和其他潜在危险的基因密码切碎的一种手段。
粪大肠杆菌曾经拥有重要的CRISPR-cas9系统，但令人惊讶的是，它牺牲了防御机制，使各种形式的DNA能够进入并留在细胞壁内。这是一个冒险的策略，但最终证明是值得的，为粪便获取并随后传递大量遗传知识。正是通过这种增益和交换设计，粪便赋予耐万古霉素MRSA。
抗生素在现代医学中发挥了关键作用。它们通常用于治疗传染病，在手术后先发制人地使用，并有助于提高全球平均预期寿命20年。这使得解决抗生素耐药性成为当今人类面临的最紧迫问题之一。然而，在粪便等细菌中，科学家们发现了微生物相互勾结，加剧了进化出的抗生素耐药性所带来的危险。
这使得了解粪便大肠杆菌至关重要。然而，这种微生物的许多天然的、内在的抵抗力仍然笼罩在神秘之中。令人沮丧的是，当被抗生素挑战时，粪便往往有一张王牌。例如，如果我们删除了一个完整的DNA片段，我们经常会发现粪便中有另一段DNA可以发挥同样的作用，不管怎样都能产生抗生素耐药性。然而，我们还不完全了解哪些DNA片段有基因备份计划，哪些没有。
一个没有任何备份的DNA片段将成为理想的药物靶点。幸运的是，我们能够在实验室通过逐步删除DNA片段来识别这些重要的片段。一个接一个地，每一个缺失都将使我们更接近于识别对粪肠球菌生存至关重要的基因密码的关键部分。这使我们有信心，我们很快将能够堆起有利于我们对抗这种节俭机会主义病原体，并最终从游戏中删除经销商。
这篇文章最初是在对话中发表的。该出版物为《生命科学》的专家之声：专栏和见解贡献了这篇文章。
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