薬物耐性病原体株が植物の球根で出会い、進化する1つの方法は、水平遺伝子移動によるものです。これは、たとえそれらが密接に関連していなくても、2つの異なる生物間で遺伝物質が転送されるプロセスです。水平遺伝子移動は、共役、形質導入、変換など、さまざまなメカニズムを通じて発生する可能性があります。
共役は、2つの細菌が互いに接触し、遺伝物質を交換するプロセスです。結合中、小さな円形のDNAであるプラスミドが一方の細菌から他の細菌に移されます。プラスミドは抗生物質耐性を付与する遺伝子を運ぶことができるため、1つの細菌に特定の抗生物質に耐性を付与するプラスミドがある場合、そのプラスミドはプラスミドを持たない別の細菌に移すことができます。
形質導入とは、ウイルスによって2つの細菌間で遺伝物質が移動するプロセスです。形質導入中、ウイルスは細菌に感染し、細菌のDNAの一部を独自のゲノムに組み込みます。その後、ウイルスは別の細菌に感染し、組み込まれたDNAを新しい宿主に伝達します。組み込まれたDNAに抗生物質耐性を付与する遺伝子が含まれている場合、それらの遺伝子は新しい宿主で発現し、抗生物質に耐性にすることができます。
変換とは、遺伝物質が細菌によって環境から取り上げられるプロセスです。形質転換中、細菌は周囲の環境からDNAを取り上げ、それを独自のゲノムに組み込みます。環境DNAに抗生物質耐性を付与する遺伝子が含まれている場合、それらの遺伝子は細菌で発現し、抗生物質に耐性にすることができます。
水平遺伝子移動は、細菌のさまざまな集団の間で薬物耐性病原体株の急速な拡散につながる可能性があります。これにより、複数の抗生物質に耐性がある可能性があるため、これらの病原体によって引き起こされる感染症の治療が困難になる可能性があります。
水平遺伝子導入に加えて、薬物耐性病原体株も突然変異によって進化する可能性があります。突然変異は、生物のDNAが変化するプロセスです。突然変異は自然発生する可能性があります。または、放射線や化学物質への曝露などの環境要因によって引き起こされる可能性があります。突然変異は遺伝子の機能を変える可能性があり、これは生物の特性の変化につながる可能性があります。突然変異が細菌に対する抗生物質耐性を付与する場合、他の細菌が殺されたとしても、その細菌は抗生物質の存在下で生存することができます。
変異は、新薬耐性病原体株の発達にもつながる可能性があります。たとえば、細菌が抗生物質の標的部位を変化させる突然変異を獲得した場合、抗生物質は標的部位に結合して細菌を殺すことができなくなります。これは、抗生物質に耐性のある新薬耐性病原体株の発達につながる可能性があります。
薬物耐性病原体株のspread延は深刻な公衆衛生問題です。これらの株は、治療が困難または不可能な感染を引き起こす可能性があり、罹患率と死亡率の増加につながる可能性があります。植物球根は、薬物耐性病原体株の貯水池として機能し、これらの株の人間への拡散に役割を果たすことができます。
