近日，一篇發(fā)表在國際雜志PNAS 上的研究報(bào)告中，來自莫納什大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究在世界上首次發(fā)現(xiàn)，某些微生物或會改變進(jìn)化的規(guī)則。進(jìn)化論的主要思想集中在父母輩和后代之間的遺傳或垂直基因轉(zhuǎn)移（VGT，vertical gene transfer）過程。如今科學(xué)家們將更多的注意力轉(zhuǎn)移到了水平基因轉(zhuǎn)移上（HGT，horizontal gene transfer），即DNA 的傳遞而不是從父母輩到后代之間的傳遞，這種轉(zhuǎn)移模式會告訴我們關(guān)于諸如細(xì)菌等其他生物的進(jìn)化機(jī)制，同時(shí)還能幫助研究人員更好地理解抗生素耐藥性的產(chǎn)生機(jī)制。

這項(xiàng)研究中，研究人員通過研究首次發(fā)現(xiàn)水平基因轉(zhuǎn)移（HGT）或會改變物種的進(jìn)化規(guī)則；研究者M(jìn)cDonald 說道，HGT 對于微生物進(jìn)化而言非常重要，尤其是對于人類病原體的抗生素耐藥進(jìn)化機(jī)制；在醫(yī)院、下水道和農(nóng)場生活的細(xì)菌中，抗生素耐藥性基因非常常見，因?yàn)檫@些地方都存在人類活動(dòng)的軌跡；然而當(dāng)科學(xué)家們檢測并沒有抗生素的環(huán)境（比如森林或河口）時(shí)，他們?nèi)匀荒軌驒z測到抗生素耐藥性基因的存在。

隨后研究人員進(jìn)行了一項(xiàng)進(jìn)化實(shí)驗(yàn)來研究誘發(fā)抗生素耐藥性的基因是如何在環(huán)境中擴(kuò)散的，他們在不含抗生素的生長培養(yǎng)基中檢測了對抗生素敏感的細(xì)菌，研究者允許被檢測的細(xì)菌從其他抗生素耐藥性細(xì)菌中獲得HGT，緊接著他們利用全基因組測序技術(shù)來證實(shí)是否抗生素耐藥性基因會在群體中擴(kuò)散（即使是在不進(jìn)行選擇的情況下），同時(shí)利用高濃度的抗生素來挑戰(zhàn)進(jìn)化的群體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，接受HGT 的群體能夠在抗生素療法的情況下依然生存，但并未接受HGT 的對照細(xì)菌群體則無法生存。

研究者發(fā)現(xiàn)，抗生素耐藥性基因或能擴(kuò)散到并未經(jīng)歷抗生素選擇的群體中，盡管這些基因處于較低水平，其仍然能夠?yàn)楹笃诳茖W(xué)家們開發(fā)抵御耐藥菌的新型抗生素提供新的思路和希望；相關(guān)研究結(jié)果或許能幫助解釋為何在醫(yī)院抗生素耐藥性進(jìn)化地如此迅速。本文研究中，研究人員首次解釋了抗生素耐藥性基因如何停留在某些微生物群體中，即使這些微生物群體并沒有面對抗生素的選擇性壓力。

研究者表示，本文研究還能幫助解釋為何患者在接受抗生素治療后的很長一段時(shí)間內(nèi)仍然存在對抗生素耐藥的細(xì)菌，以及為何即使細(xì)菌此前并未接觸過抗生素，其仍然能夠迅速進(jìn)化出抗生素的耐藥性。本文研究結(jié)果非常重要，因?yàn)槠淠軌蚪忉孒GT 如何改變物種的進(jìn)化規(guī)則，此前有研究表明，唯一能在一個(gè)種群中進(jìn)行擴(kuò)散傳播的基因是那些能在當(dāng)前帶來好處的基因（在當(dāng)前某一物種所經(jīng)歷的環(huán)境中），這是因?yàn)樽匀贿x擇會將較低適合度且有害的基因從種群中進(jìn)行剔除。

最后研究者M(jìn)cDonald 表示，如果HGT 能將足夠的基因轉(zhuǎn)移到人群中，其或許就會提供一種力量來阻止自然選擇的發(fā)生，并能夠允許那些不會產(chǎn)生益處的基因在種群中不斷傳播。