抗性因子是一種可使宿主菌對某些抗生素或者重金屬離子產生抗性的細菌質粒。廣泛存在於大腸桿菌科。這種濃度通常是使敏感細菌致死的。研究表明,抗性因子有兩種,一種是不能傳遞的R因子,另一種是可能傳遞的RTF性因子。
基本介紹
- 中文名:抗性因子
- 外文名:resistance factor
- 本質:細菌質粒
- 存在:廣泛存在於大腸桿菌科
- 特點:對抗生素或重金屬離子產生抗性
- 分類:R因子和RTF性因子
簡介,R因子,RTF性因子,
簡介
不能傳遞的R因子由DNA所構成,它可以提供對一種或幾種抗菌藥物或抗菌素(如氯黴素、磺胺、四環素或鏈黴素)以及對幾種金屬離子(Hg、As、Cd)的抗性。例如,在對志賀氏細菌的研究中,發現能抗以上四種藥物的菌株比只抗其中一種、兩種或三種藥物的菌株更普遍地存在。現已確認“多藥物抗性"這一事實(並包括對卡那黴素,新黴素的抗性)。
要使攜帶R因子的細菌能夠同其它菌株結合,並把R因子轉移給這些菌株,R因子還必須同一個抗性轉移因子相聯繫,RTF常常只攜帶對氨苄青黴素的抗性。R—RTF複合體與F因子極其類似,不過,它從供體向受體的傳遞頻率不如F因子的傳遞頻率高。R—RTF複合體與F因子之間有以下關係:有一類繁殖力抑制因子(fertility inhibiton,fi),當F-受體細胞獲得fi+時,它便抑制F因子的遺傳表達。而fi+R因子所引起的F因子表達的抑制,似乎是通過R—因子中的一個單基因起作用的。
以上所介紹的三種質粒,都是DNA小環。這種小環可以是單鏈環狀結構,也可以是雙鏈環扶結構。不同質粒的DNA環的大小相差很大。大腸桿菌的F因子約30μm長,分子量為92×104道爾頓,約為大腸桿菌染色體大小的2%。R質粒的大小常與F因子差不多。大腸桿菌素質粒的分子量相對較小,約為5×106道爾頓,長約2—3μm。
R因子
R因子又稱抗藥性因子。與抗化學藥劑(主要是抗生素類)有關的一類質粒。它攜帶一種或幾種抗藥基因。存在不同R因子的細菌可具有抗氯黴素、鏈黴素、四環素和磺胺類藥物等多種抗性。由承擔抗藥性轉移功能的抗性轉移因子和含有抗藥基因、能賦予宿主菌以抗藥特性的抗性決定因子組成。以上兩種因子可獨立存在,也可結合在一起。只有抗性決定因子而無轉移因子的R因子,不能以接合方式轉移。R因子使細菌具有多種抗藥性的原因,主要是:(1)R因子編碼的鈍化酶使化學藥劑的化學結構發生變化,使之失效。(2)控制了菌細胞膜的通透性,使藥物不能進入細胞內。(3)阻止藥物與細胞內的作用部位結合。R因子常以接合或轉導方式在同一種屬或不同種屬的細菌中廣泛傳遞,使耐藥菌株不斷增多,常給臨床治療帶來很大困難。
具有R因子的細菌,除了通過改變細菌細胞的通透性而表現出抗藥性(如對四環素的抗性)之外,主要的是質粒上的抗藥基因使細菌產生不同的酶。這種酶使抗生素結構中關鍵性的化學組成發生改變,並失去抗菌活性。這種使抗生素失去活性的酶叫做鈍化酶,主要的有乙醯化、腺苷化、磷酸化和水解等作用。
有些R因子是非傳遞性的。非傳遞性R因子通過噬菌體為媒介,也就是以轉導方式在細菌之間進行感染,如金黃色葡萄球菌。但多數細菌的R因子為傳遞性的,如痢疾桿菌、大腸桿菌、沙門氏菌等。如耐藥大腸桿菌和敏感痢疾桿菌在一起,通過接合而使大腸桿菌的抗藥性很快地傳遞給痢疾桿菌,痢疾桿菌便獲得與大腸桿菌同樣的耐藥性。
質粒在自然條件下,可自寄生菌中消失。有的質粒加以適當處理,可以促使其消失,稱作質粒消除,如利用吖啶類染料以及其他化學物質,可以使部分R因子消除。但當前仍缺乏對人體無害、消除效能又高的辦法。
RTF性因子
R因子是雙鏈環狀的DNA質粒,從結構上可以分為兩個部分,一部分是抗性傳遞因子(RTF),含有使質粒複製和傳遞的基因。其分子量已由數種R因子推算出,約為6×107道爾頓。另一部分是決定對各種藥物的抗藥性的因子,其本身可認為就是複製子,但在細胞間傳遞時必需要RTF。因子可根據在同一宿主細胞中能否共存的不相容性以及被用於傳遞的纖毛來進行分類。