항생제 내성은 플라스미드에 의해 전달되는 내성 유전자의 전파로 인해 전 세계 건강에 중요한 도전 과제가 되고 있습니다. 본 연구에서는 플라스미드 역학이 항생제 노출 하에서 박테리아 내성의 진화에 미치는 영향을 조사하기 위한 수학적 모델을 개발합니다. 이 모델은 수용 가능한 플라스미드 전이 메커니즘을 통합하여, 수직 유전자 전이의 효율성이 수신 세포 집단이 밀도 한계에 도달함에 따라 정체된다는 생물학적 현실을 반영합니다. 항생제 조건이 일정한 상황에서, 우리는 항생제 농도가 병원성 박테리아 집단을 억제하는 주요 결정 요인이라는 것을 발견했습니다. 항생제 분해가 포함된 시나리오에서는, 더 높은 분해 속도와 증가된 플라스미드 전이 속도가 저항성 발달을 가속화함을 시뮬레이션을 통해 보여줍니다. 반대로, 플라스미드 유지 관리의 피트니스 비용을 높이거나 플라스미드 분리를 강화하면 저항성의 출현을 효과적으로 늦출 수 있습니다. 이러한 결과는 치료 결과를 개선하고 내성 박테리아의 진화를 제한하기 위해 이러한 매개변수를 전략적으로 조정하는 것의 가치를 강조합니다.
Yang et al. (Wed,)는 이 질문을 연구했습니다.