1 微生物產(chǎn)生的抗生素為什么不殺死自己？

抗生素是由許多微生物產(chǎn)生的具有抑制或殺死微生物的復(fù)雜化合物。奇怪的是，微生物卻不會(huì)被自己產(chǎn)生的抗生素殺死。其原因何在？

研究表明，微生物存在多種抗性機(jī)制來避免“自殘”。

(1）微生物通過合成抗生素的基因與其抗性基因的重疊來進(jìn)行相互協(xié)調(diào)。這種抗性基因與抗生素的生物合成基因在轉(zhuǎn)錄時(shí)密切相互作用，可保證了一種具有潛在毒性的抗生素的生物合成基因在其抗性基因有效表達(dá)之后開始表達(dá)，也許抗性基因產(chǎn)物對(duì)生物合成基因有某些激活作用，這也是抗生素生活菌對(duì)自身保護(hù)的措施之一。如紅霉素、新霉素及鏈霉素等抗生素的生物合成與抗性基因表達(dá)之間存在這種互相調(diào)控作用。

（2）抗生素作用的靶子被修飾。如紅霉素產(chǎn)生菌和硫鏈絲菌素產(chǎn)生菌的核糖體RNA被甲基化修飾后，表現(xiàn)出對(duì)這二種作用于rRNA的抗生素不敏感。

（3）合成的抗生素在細(xì)胞內(nèi)受自身的修飾后（如乙酰化）或呈非活性的結(jié)構(gòu)，以無活性狀態(tài)存在于細(xì)胞中，而分泌到細(xì)胞外時(shí)再去掉修飾和由某些膜蛋白催化，使其在胞外為具活性的結(jié)構(gòu)。

2.限制酶為什么不切細(xì)菌自己的DNA？

在學(xué)習(xí)基因工程時(shí)，課本說限制酶主要是從原核生物中分離純化出來的，那么小伙伴的問題來了：限制酶為什么不切割自己的DNA？

這是因?yàn)榧?xì)菌細(xì)胞有限制和修飾系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，限制與修飾系統(tǒng)與三個(gè)連鎖基因有關(guān)。其中hsdR編碼限制性核酸內(nèi)切酶，該酶對(duì)細(xì)菌有保護(hù)作用，某些入侵的噬菌體可因DNA鏈被限制酶切斷而不能在細(xì)菌中繁殖，“限制”這一名稱就是由此而來。hsdM的編碼產(chǎn)物是DNA甲基化酶，這類酶使DNA分子特定位點(diǎn)上的堿基甲基化，即起修飾DNA的作用。由于限制性核酸內(nèi)切酶無法識(shí)別甲基化的序列，從而保護(hù)了自身DNA分子。所以這種限制和修飾有兩方面的作用，一是保護(hù)自身的DNA；二是破壞入侵的外緣DNA，使之降解。