微生物耐药的基础与临床(第2版)
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第八章 基因水平遗传学耐药机制

遗传(heredity或inheritance)和变异(variation)是生物界的普遍现象,是生物体最本质的属性之一。细菌的形态结构、新陈代谢、抗原性、毒力和对药物的敏感性等性状,都是由细菌的遗传物质决定的。原核生物一般只有一个染色体,即一个核酸分子(DNA或RNA),大多数为双螺旋结构,少数以单链形式存在。这些核酸分子大多数为环状,少数为线状。

生物将自己的一整套遗传物质传递给下一代的行为或功能,称为遗传,具有极其稳定的特性。变异是指遗传物质(DNA或RNA)的核苷酸顺序发生了稳定、可遗传的改变。变异可自发产生也可诱导产生。一般变异会导致所编码蛋白质的改变,从而使细菌出现新的特性或失去原有的某些特性。如果细菌的变异是由于细菌所处的外界环境引起细菌的基因表达调控变化而出现差异,则称为表型变异。表型变异因为并未发生细菌基因型的改变,不能遗传,所以是非遗传变异。基因型变异包括基因突变(gene mutation)和染色体畸变(chromosomal aberration)。基因突变是由于DNA链上的一对或少数几对碱基发生改变而引起的,故又称点突变,在细菌中点突变较多见。染色体畸变则是DNA的大段改变(损伤),而由于重组或附加体等外源遗传物质的整合而引起的DNA改变,不属突变的范围。突变概率一般每106~109次细胞分裂发生一次。由于细菌每20~30min分裂一代,故突变株相对较多。

遗传使细菌保持种属的相对稳定性,而基因型变异则使细菌产生变种与新种,是细菌进化的根源。