La résistance à l'ampicilline

Toutes les bactéries sont encapsulées dans une paroi cellulaire. Cette sphère de polymères peptidoglycanes réticulés définit la forme de la bactérie et maintient la membrane plasmique en place. Sans paroi cellulaire, la pression osmotique élevée à l'intérieur de la cellule la ferait gonfler et éclater. Une enzyme appelée transpeptidase reconstruit constamment la paroi cellulaire (image A). L'antibiotique ampicilline s'insère exactement dans le site actif de l'enzyme transpeptidase et inhibe irréversiblement sa fonction. L'enzyme inactivée ne peut pas reconstruire la paroi cellulaire ; par conséquent, la paroi cellulaire se désagrège et provoque l'éclatement de la cellule de la bactérie (image B).

Une mutation spontanée de l'enzyme transpeptidase peut modifier la forme tridimensionnelle de son site actif. Cette mutation peut se rendre moins efficace dans la construction de la paroi cellulaire ; cependant, en raison de la forme modifiée du site actif, l'enzyme transpeptidase est résistante à l'ampicilline (image C). Dans un environnement normal, cette mutation serait désavantageuse. Pourtant, en présence d'ampicilline, seules les cellules possédant la transpeptidase mutée pourront survivre.