Resistenza all'ampicillina

Tutti i batteri sono incapsulati dalle pareti cellulari. Questa sfera, costituita da polimeri di peptidoglicano intrecciati tra loro, definisce la forma del batterio e mantiene in posizione la membrana plasmatica. In assenza di parete cellulare, l'elevata pressione osmotica all'interno della cellula la farebbe gonfiare e scoppiare. Un enzima chiamato transpeptidasi ricostruisce costantemente la parete cellulare (immagine A). L'antibiotico ampicillina si inserisce esattamente nel sito attivo dell'enzima transpeptidasi e ne inibisce in modo irreversibile la funzionalità. L'enzima inattivato non può ricostruire la parete cellulare; di conseguenza la parete cellulare si sfalda e la cellula batterica si rompe (immagine B).

Una mutazione spontanea nell'enzima transpeptidasi può alterare la forma tridimensionale del suo sito attivo. Questa mutazione potrebbe rendere meno efficiente la costruzione della parete cellulare; tuttavia, a causa della forma alterata del sito attivo, l'enzima transpeptidasi diventa resistente all'ampicillina (immagine C). In un ambiente normale, questa mutazione sarebbe svantaggiosa. Tuttavia, in presenza di ampicillina, solo le cellule con la transpeptidasi mutata sono in grado di sopravvivere.