R-plasmidă

R-plasmid sau R-factor ( în engleză  R-factor, R-plasmid ) este o plasmidă de rezistență care oferă rezistență la antibiotice bacteriilor . R-plasmidele au fost descrise cam în aceeași perioadă în care antibioticele au fost utilizate pe scară largă. Rezistența la un nou medicament poate apărea în termen de cinci ani de la începerea utilizării acestuia. Au apărut și tulpini bacteriene care sunt rezistente la mai multe antibiotice în același timp; cel mai adesea astfel de tulpini sunt detectate în spitale [1] . Răspândirea rezistenței multiple la medicamente este determinată de utilizarea pe scară largă a antibioticelor în creșterea animalelor și în sănătatea publică .

Clădire

De regulă, plasmidele R au o formă circulară, dar pot fi și liniare. Masa și numărul lor de copii variază, de asemenea. Plasmidele mari, constând din mai mult de 100 de mii de perechi de baze , se găsesc de obicei într- o cantitate de 1-2 într- o celulă , iar plasmidele mai mici, cu dimensiuni cuprinse între 3 și 10 mii de perechi de baze, pot fi conținute în mai multe copii. În cele mai multe cazuri, plasmidele R sunt autonome în celulă, dar uneori sunt integrate în genom . R-plasmidele bacteriilor gram-negative  sunt conjugative și conțin tra - operonul responsabil de aparatul de conjugare. Operonii responsabili de rezistența la antibiotice sunt numiți r -operoni. În bacteriile Gram-pozitive , plasmidele R nu sunt transferate prin conjugare. R-plasmidele pot fi transferate chiar între bacterii de genuri și specii diferite : de la Salmonella typhimurium la Vibrio cholerae , S. marcesens și Yersinia pestis și de la Pseudomonas aeruginosa la Escherichia coli . Unele plasmide R pot mobiliza chiar transferul de nucleoizi conjugativi de la una dintre celulele conjugante. Plasmida care conferă rezistență la multe antibiotice conține mai mulți r -operoni, fiecare dintre care conferă rezistență la un anumit antibiotic. Transpozonii și integronii se găsesc adesea în r -operoni . r -operonii sunt exprimați foarte activ și au un număr mare de copii. Cu toate acestea, rezistența este influențată și de tipul de bacterie gazdă: de exemplu, Shigella este de multe ori mai rezistentă la streptomicina decât E. coli [2] .

Unele plasmide R nu pot coexista într-o singură celulă, motiv pentru care sunt împărțite în 4 grupuri de incompatibilitate. Genele de rezistență se găsesc adesea în elementele transpozabile (transpozoni și integroni). R-plasmidele pot încorpora treptat integroni cu diferite gene de compatibilitate [3] .

Funcții și mecanisme

De regulă, plasmidele R sunt prezente în bacteriile patogene , totuși, uneori, bacteriile nepatogene , de exemplu, bacteriile lactice , care servesc ca o legătură intermediară în transferul de plasmide R între diferite tipuri de bacterii, pot fi, de asemenea, rezervoarele lor. Mecanismele de rezistență la medicamente sunt diferite. O celulă bacteriană își poate modifica permeabilitatea peretelui celular , poate elimina în mod activ moleculele de antibiotic din ea însăși, o poate modifica sau distruge enzimatic , își poate schimba ținta, poate dobândi noi căi metabolice care inhibă antibioticul [4] .

Tabelul de mai jos enumeră mecanismele de rezistență la principalele grupe de antibiotice [5] .

Antibiotic Ținta și mecanismul de acțiune Mecanismul de rezistență
Peniciline , cefalosporine Inhiba sinteza peretelui celular Inactivare enzimatică de către β-lactamaze ;
scăderea cantității sau a afinității proteinelor care leagă penicilinei
Cloramfenicol Blocarea centrului transpeptidazei al ribozomului bacterian Inactivare prin acetilare
macrolide și lincosamide Inhibarea activității ribozomului bacterian (subunitatea 50S) N 6 -dimetilarea unui reziduu de adenină în ARNr 23S
Sulfonamide Inhibarea competitivă a dihidropreroat sintetazei Înlocuirea unei enzime sensibile la sulfanilamidă;
Modificări în transportul antibioticelor
Trimetoprim Inhibarea competitivă a dihidrofolat reductazei Supraproducția de dihidrofolat reductază
Tetraciclină Inhibarea ribozomului bacterian (subunitatea 30S) Modificări în transportul antibioticelor
Aminoglicozide (streptomicina) Inhibarea subunității 30S a ribozomului și formării membranei Modificări în structura ribozomilor, alimentarea cu energie a membranelor, modificarea antibioticului de către enzime
Spectinomicina Inhibarea sintezei proteinelor (subunitatea 30S a ribozomului) Modificări în transportul antibioticelor
Neomicina , kanamicina , gentamicina , tobramicina Inhibarea ribozomului Modificări în transportul antibioticelor
Acidul fusidic Inhibarea factorului de alungire translațională Impermeabilitatea la antibiotice a celulelor

Dezvăluind

Inițial, studiile asupra plasmidelor R s-au bazat pe studii ale fenotipurilor bacteriene . Cu toate acestea, metodele moleculare ulterioare au început să fie utilizate, de exemplu, screening-ul pentru rezistența la antibiotice , ceea ce face posibilă identificarea genelor responsabile pentru aceasta. Pentru determinarea rezistenței la antibiotice se propune utilizarea microcipurilor [6] .

Note

  1. Dale & Park, 2004 .
  2. Gigani, 2017 , p. 76-77.
  3. Gigani, 2017 , p. 77.
  4. Gigani, 2017 , p. 79.
  5. Gigani, 2017 , p. 79-80.
  6. Gigani, 2017 , p. 81.

Literatură