16 - Resistentie tegen antibiotica
Het feit dat bacteriën tegen antibiotica resistent kunnen worden, wordt vaak als een waarneembaar bewijs voor evolutie gezien. Mutaties die tot een antibioticaresistentie leiden, hebben echter in de regel een verlies van informatie in het genoom tot gevolg. In verreweg de meeste gevallen wordt slechts een enkele base in het genoom veranderd, die het een bepaalde bacterie onmogelijk maakt, zich in het lichaam van de gastheer vast te zetten. Hierbij is geen toename van gecodeerde informatie in het genoom opgetreden.
In een voldoende grote populatie kunnen antibioticaresistente varianten op een antibiotica bevattende voedingsbodem heel gemakkelijk aangetoond worden. Antibioticaresistente cellen zijn echter reeds voor de inwerking van het antibioticum aanwezig. Het antibioticum zelf oefent daarom slecht een selectiefunctie uit. De replicatest naar Lederberg (groei ondanks antibioticum) levert daarvoor een direct bewijs.
Een gedeelte uit „Evolution, ein kritisches Lehrbuch“(64)
„Om resistentievorming op moleculair niveau te begrijpen moet men eerst kijken naar antibiotica, die door binding aan ribosomale proteïne de synthese van proteïne remmen. De resistentie tegen het antibioticum spektinomycine heeft te maken met de structuur van het S5-proteïne van het kleine ribosoom onderdeel. Daar hecht zich het antibioticum. Een mutatie leidt tot een uitwisseling van het aminozuur serine tegen proline op een bepaalde plaats van het S5-proteïne. Deze uitwisseling veroorzaakt een verandering in de ruimtelijke structuur van het proteïne, waardoor ook de bindingsplaats voor spectinomycine getroffen wordt. Daardoor kan het antibioticum niet meer op het S5-proteïne „aanvallen”, de bacterie is resistent geworden.
Een andere mogelijkheid van resistentie vorming, bijvoorbeeld tegen chloramphenicol, bestaat in de ontgifting door acetylering (binding aan een azijnzuurrest). Zij wordt veroorzaakt door het enzym Chloramphenicol-Acetyltransferase (CAT) en is terug te voeren op genduplicatie.
Het is begrijpelijk dat bacteriën over mechanismen beschikken die antibiotica afbreken, want schimmels produceren in de natuur antibiotica, om ze bij de „verdediging” tegen bacteriën in te zetten“.
Penicillinesynthese(65)
De ontdekking van de penicillinesynthese door de schimmel Penicillium notatum is een beroemd voorbeeld. Penicilline remt de celwandsynthese van bacteriën en wordt bij resistente stammen met behulp van „Penicillinasen” (beta-Lactamasen) opgebroken en daarmee onschadelijk gemaakt. Het gen voor dit enzym is dikwijls op plasmiden gelokaliseerd. Een belangrijke groep van antibioticaresistenties berust op het opnieuw verwerven van genen door plasmide- opname (horizontale gentransfer).
Het verwerven van een antibioticaresistentie, wanneer de bacteriën aan de selectiefactor antibiotica blootgesteld worden, is zonder twijfel een proces van micro-evolutie met selectiepositieve werking.
(64) Junker und Scherer, Evolution - ein kritisches Lehrbuch, Weyel Verlag, 2006, S. 142.
(65) Junker und Scherer, Evolution - ein kritisches Lehrbuch, Weyel Verlag, 2006, S. 143.
Terug naar het overzicht
|
