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第六章
金属抗性机制
杨洪岩
CONTENTS
1.细菌汞抗性
2.铜/银/砷抗性
3.抗生素与金属抗性共选择
/01
细菌汞抗性
一、汞应用
•公元一世纪，汞和汞盐在中国就已被用作抗菌剂
•医学中正式使用是由阿拉伯学者和医生开发，12世纪左右传到欧洲
•从15世纪开始，汞在欧洲被用于治疗梅毒
•从20世纪初，汞化合物仍被用于治疗便秘和消除寄生虫，并用作利尿剂、
消毒剂和防腐剂。
•自1840年以来，含汞、银、锡、铜和锌的汞齐（汞合金）做为牙科填充物，
这可能是人体汞的主要来源
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一、汞应用
•至20世纪中叶，农业上用有机汞作木材防腐剂，农药和杀真菌剂
•1950-1970年，由于有机汞抗真菌拌种剂的广泛使用，导致了食用谷
物的人或动物有机汞中毒，波及了危地马拉、伊拉克和巴基斯坦的数
百人
•从汞矿中开采黄金，剩余的汞导致了非洲和南美的严重污染
•此外，煤燃烧过程中汞会释放到大气中，造成次级污染
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二、汞耐药机制
•汞耐药的细胞及遗传机制
•减少汞吸收
•隔离(胞内胞外)
•生物累积
•操纵子
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JHazardMater423(2022)126985
1、操纵子
•汞耐药性是第一个细菌中被发现的金属耐药性。
•在革兰氏阳性菌和阴性菌间抗性遗传机制相同，细节有差异。
2+0
•通用机制：通过merA基因编码的位于胞质中的汞还原酶将Hg还原为H，
被还原的汞在室温下为挥发态，可作为蒸汽挥发出细胞。
•汞耐药机制本质为将有毒的、可溶性的和生物活性Hg2+转化成不溶的无毒
的金属态汞。
•由在基因组上具有可变位置的操纵子控制
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9
JHazardMater423(2022)126985
1、操纵子
•具有可变性，可能位于：
➢质粒
➢基因组DNA
➢Tn21
➢整合子
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2、汞转移过程
•变为单质前，Hg2+要被转运到胞壁间隙中。通过
MerP均量化后传递给MerT（同Tn21中MerC）。
•这些蛋白质通过半胱氨酸配位将汞离子通过膜传递到
汞还原酶的N端。汞还原酶在NADPH作用下将Hg2+
0
还原为Hg。
•耐药基因的表达由汞离子反应激活剂MerR调节，
MerD是MerR的拮抗剂，下调表达merR。
•有机汞抗性由一种额外的酶MerB编码，即有机汞裂
解酶，它将汞从有机化学基团中分离出来。
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3、Tn21
•Tn21是一个
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