抗生素耐药基因是如何转移的？
今天，具有多重耐药基因的“超级细菌”兵临城下，向我们发出了严峻挑战的同时，也为人类的抗生素滥用敲响了警钟。抗生素时代的我们一手捍卫着文明，另一只手却于无意间催生出更为危险的敌人，那就是多重耐药菌。
人们要明白抗生素谨慎使用的原因，必须先要了解细菌对环境适应的机制。细菌——体积最小、数量最多、存活最久的一种生物——以简单的无性二分裂方式繁殖。
在细菌复制的过程中，会发生基因转移以适应环境的改变。基因转移泛指基因或DNA片段在不同生物个体之间的传递，包括横向和纵向两个方向。纵向传递即通过繁殖进行的亲代和子代的基因传递，即基因垂直转移，细菌的DNA可以发生点突变。
这种突变在自然界广泛存在，但没有生存优势。如果，细菌仅依靠亲代遗传的信息和点突变来适应环境，那么，细菌对抗生素产生抗性应该还是一个漫长的过程。
然而，事实却是恰恰相反。研究发现，细菌适应环境的基因转移方式主要是基因水平转移，这种水平转移是一个与传统模式产生后代的“垂直”遗传过程相对的概念，即基因跨越细菌间的种属屏障，在同种属的不同个体间或不同种属的个体间进行转移。
细菌基因的水平转移一方面增加了细菌的多样性，另一方面大大提高了细菌适应新环境的能力。目前，已知参与水平转移的基因大多与细菌的抗药性和致病性有关。
细菌处在抗生素选择性压力下，该细菌就会对一种特定的抗生素产生耐药性。当接触这种特定的抗生索时，拥有抗生素抗性基因的细菌将会繁殖，而没有发生基因突变的细菌将死亡，不再竞争营养素。就这样，耐药菌成为主要的菌群。
细菌基因水平转移在细菌的多样性和基因组的进化过程中起重要作用。基因水平转移是指基因组中可移动的基因成分（质粒、转座子、整合子、转座噬菌体、前噬菌体等）通过转化、接合、转导、溶源性转换、转座等方式从一菌株／克隆、种或属的生物转移到另一菌株／克隆、种或属的生物中，而使后者获得新的性状的过程。
细菌主要通过耐药基因水平转移传递遗传物质，产生耐药性，基因水平转移的方式主要包括以下几种：
接合(conjugation)
接合是细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（如质粒DNA）从供体菌转移给受体菌。质粒DNA通过接合作用不仅可在同一种属细菌间转移，而且可在不同种属细菌间相互传递。现已证实不仅不同大肠埃希菌菌株之间能发生R质粒转移，而且伤寒沙门菌能将R质粒传递给大肠埃希菌；反过来，大肠埃希菌也可将不同来源的R质粒转移给伤寒沙门菌和痢疾志贺菌。
转化（transformation）
转化是指供体菌裂解后游离的DNA片段被受体菌直接摄取，从而使受体菌获得新的性状。如灭活的有荚膜光滑型肺炎链球菌中编码荚膜产生的DNA片段被无荚膜粗糙型肺炎链球菌摄取后，能使后者变为有荚膜光滑型肺炎链球菌。又如耐药菌溶解后释放出的DNA片段能进入敏感菌内，若该DNA片段上编码有耐药基因，则敏感菌就有可能转变为耐药菌。
转导（transduction）
转导是以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段DNA转移到受体菌内，而使受体菌获得新的性状。由于噬菌体有特异性，故转导现象仅发生在同种细菌内。如金黄色葡萄球菌中R质粒的转导就是其转移耐药性的重要方式。与G阴性菌中R质粒通过接合方式由耐药传递因子（resistance transfer factor，RTF）传递不同，金黄色葡萄球菌中R质粒是通过噬菌体转导方式将耐药性转移到敏感菌。
溶源性转换（lysogenic conversion）
溶源性转换是指当噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体获得了噬菌体的DNA片段，使其成为溶源状态而使细菌获得新的性状。如霍乱肠毒素、白喉毒素、肉毒毒素均由噬菌体编码，此类噬菌体感染相应的宿主菌后，可因溶源性转换使宿主菌获得产生相应毒素的能力。
转座（transpose）
转座是指转座子、整合子在质粒之间或质粒与染色体之间的自行转换现象：转座子、整合子通常都携带有完整的基因片段，如大肠埃希菌的ST肠毒素，而另一些转座子、整合子的中心序列则带有一种或多种耐药基因。转座子宿主范围广，可在G+菌和G —菌之间转移。因此，通过转座方式使耐药基因增多是造成多重耐药菌的重要原因，并易在细菌间传播和造成医院内外的感染流行。
基因水平转移在增加菌种的遗传多样性及使受体菌获得新的生物学性状（如毒力、耐药性）起着重要作用。
基因水平转移具有连续性、非复杂性、非特异性、受环境影响等特点，因此在抗菌药物滥用的今天，人们在使用数以百计的抗生素同时也在为源源不断的生产耐药菌制造环境，耐药菌对于地球人来说已经成为具有灾难性威胁的噩梦般的微生物。
当我们头上被雾霾笼罩时，脚下的大地也在塌陷——人类不合理的抗生素使用招致了超级细菌的反噬，那将同样是一场巨大的灾难。今天，“超级细菌”带给我们的不该仅仅是恐慌，更多的应当是警钟长鸣。
