近日來自麻省理工學院和波士頓大學的研究人員揭開了三類主要的抗生素潛在的殺傷機制：藥物生成了一些破壞性分子，通過一連串細胞事件對細胞DNA造成了致命性的損傷。相關論文發表在4月20日的《科學》（Science）雜志上。生物通
研究人員表示詳細了解這一機制可以幫助科學家們改進現有的藥物。在過去40年只有少數的新抗生素被開發出來，而大量的細菌株卻對當前可用的藥物產生耐受。
波士頓大學生物醫藥工程學教授James Collins說：“這有可能提高我們當前‘武器庫’的殺傷效應，減少所需劑量，或使細菌株對現有的抗生素重新敏感。

研究人員證明能對細菌造成致死性損傷的是羥基誘導的*損傷，*（G）是組成DNA的四個基本核苷酸堿基之一。當這種損傷的*插入到DNA中時，細菌會致力修復這種損傷，但zui終加速了自身的死亡。“這并非是導致所有殺傷效應的原因，但事實它卻占據了相當重要的比重，”Walker說。

基于這些基礎的DNA修復研究，Walker和他的同事們于是猜測抗生素生成的羥基自由基是否有可能引發了相同的一連串的DNA損傷。事實證明果然如此。
一旦抗生素處理導致的氧化*插入到DNA中，一個旨在修復DNA的細胞系統就會采取行動。一些稱之為MutY 和 MutM的特異性酶通過剪斷DNA來啟動胞修復過程，正常情況下這一修復機制可以幫助細胞應對DNA中存在的氧化*。 然而這種修復也是具有高風險的，因為它需要打開DNA雙螺旋，在錯誤堿基被替換時切斷DNA鏈。如果兩種這樣的修復在DNA反向鏈附近的位置同時發生，那么DNA就會發生雙鏈斷裂，這通常對細胞具有致命效應。