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第六章 耐药性的进化生物学
进化生物学(Evolutionary biology)是生物学最基本的理论之一,是研究一切生命形态的发生和发展等演变过程的学科。基因的突变和重组在生物进化中是普遍存在的,而且是随机的、不定向的。变异只是给生物进化提供原始材料,不能决定生物进化的方向。
进化是变化(机遇)和选择(需要)这两方面基本力量较量的结果,抗生素耐药现象验证了这一假设。微生物的耐药性变异是随机产生的,如微生物接受抗生素作用的靶位发生突变会产生耐药性,这些变异体是由抗生素的应用选择出来的,因此抗生素增加了耐药的概率。如果设计实验增加突变(选用高突变菌株)或增加选择强度(使用高剂量抗生素),其结果是出现更多的耐药性。大多数抗生素耐药并不依赖于简单的突变,而是常与含有多个基因序列的复杂系统有关。微生物产生变化会获得耐药性,这些变化对微生物来说不仅是一个机会,也是一种风险;细菌具有高度整合的功能结构,由于生物进化的推动使其更加适应环境。耐药性研究领域呈现越来越多的复杂性,并逐渐形成一个成长中的学科。为阐述耐药性的生物进化,提出了演绎微生物耐药性进化的两个关键词:即“变异”和“选择”,变异是进化的基础,在进化中是提供物质的过程;选择是进化的机制,使微生物改变其遗传物质来适应环境的变化。