Bacteria do not only pass genes from parent to offspring: they can also hand them directly to other bacteria, even of different species. This is one of the main ways antibiotic resistance spreads.
Ikigai Daily
The story behind the card
Biologists call this horizontal gene transfer. It happens in three main ways: bacteria can pass a plasmid, a small ring of DNA separate from their main chromosome, through direct contact (conjugation); they can pick up loose DNA left behind by dead cells (transformation); or viruses that infect bacteria can carry genes from one cell to the next (transduction). Its medical importance became clear in Japan, where a 1959 publication showed that resistance to several antibiotics could jump between different species of gut bacteria. A recent example is mcr-1, a gene that makes bacteria resistant to colistin, one of the last-resort antibiotics. It was reported in 2015 on a plasmid in bacteria from pigs in China and was soon found in many countries. This is why resistance can move through a hospital or farm far faster than inheritance alone would allow.
Türkçe oku
Bakteriler genlerini yalnızca bölünerek oluşan yeni hücrelere aktarmaz; başka bakterilere, hatta farklı türlerden bakterilere de doğrudan verebilir. Antibiyotik direncinin başlıca yayılma yollarından biri budur.
Biyologlar buna yatay gen aktarımı der. Bunun üç temel yolu vardır. Bakteriler, ana kromozomlarından ayrı duran küçük DNA halkalarını, yani plazmitleri doğrudan temasla birbirine geçirebilir (konjugasyon). Ölen hücrelerden ortada kalan DNA'yı içlerine alabilirler (transformasyon). Bakterileri enfekte eden virüsler de bir hücreden ötekine gen taşıyabilir (transdüksiyon). Konunun tıptaki önemi Japonya'da anlaşıldı: 1959'da yayımlanan bir çalışma, birkaç antibiyotiğe karşı direncin farklı bağırsak bakterisi türleri arasında geçebildiğini gösterdi. Daha yeni bir örnek mcr-1 genidir: Bu gen bakterileri, son çare olarak kullanılan antibiyotiklerden kolistine karşı dirençli kılar. 2015'te Çin'de domuzlardan alınan bakterilerde, bir plazmit üzerinde bildirildi ve kısa sürede birçok ülkede bulundu. Bu yüzden direnç bir hastanede ya da çiftlikte, yalnızca kalıtımla mümkün olabileceğinden çok daha hızlı yayılabilir.