Бактерии модифицируют свои рибосомы под воздействием широко используемых антибиотиков, согласно исследованию, опубликованному сегодня в Nature Communications. Незначительных изменений может быть достаточно, чтобы изменить место связывания лекарственных препаратов и составить возможный новый механизм устойчивости к антибиотикам.
Escherichia coli — это распространенная бактерия, которая часто безвредна, но может вызывать серьезные инфекции. Исследователи подвергли E. coli воздействию стрептомицина и касугамицина — двух препаратов, которые лечат бактериальные инфекции. Стрептомицин является основным средством лечения туберкулеза и других инфекций с 1940-х годов, в то время как касугамицин менее известен, но имеет решающее значение в сельскохозяйственных условиях для предотвращения бактериальных заболеваний сельскохозяйственных культур.
Оба антибиотика нарушают способность бактерий производить новые белки, целенаправленно воздействуя на их рибосомы. Эти молекулярные структуры создают белки и сами состоят из белков и рибосомальной РНК. Рибосомальная РНК часто модифицируется химическими метками, которые могут изменять форму и функцию рибосомы. Клетки используют эти метки для тонкой настройки производства белка.
Исследование показало, что в ответ на антибиотики E. coli начинает собирать новые рибосомы, которые немного отличаются от тех, которые производятся в нормальных условиях. В зависимости от того, какой антибиотик использовался, новые рибосомы не имели определенных меток. Метки были особенно утеряны в областях, где антибиотики прикрепляются и останавливают производство белка. Исследование показало, что это сделало бактерии более устойчивыми к препаратам.
«Мы считаем, что рибосомы бактерий могут изменять свою структуру в достаточной степени, чтобы помешать эффективному связыванию антибиотика», — говорит соавтор исследования Анна Дельгадо-Техедор из Центра геномной регуляции (CRG) в Барселоне.
Известно, что бактерии развивают устойчивость к антибиотикам разными способами, включая мутации в ДНК. Другим распространенным механизмом является их способность активно выкачивать и транспортировать антибиотики из клетки, снижая концентрацию препарата внутри клетки до уровней, которые больше не являются вредными.
Исследование свидетельствует о совершенно новой стратегии выживания. «E. coli изменяет свои молекулярные структуры с поразительной точностью и в реальном времени. Это скрытый и тонкий способ уклонения от лекарств», — говорит соавтор исследования Ева Новоа из CRG.
Исследователи сделали выводы, используя передовую технологию секвенирования нанопор, которая напрямую считывает молекулы РНК. Предыдущие методы обрабатывали молекулы РНК таким образом, что удаляли химические модификации. «Наш подход позволил нам увидеть модификации такими, какие они есть, в их естественном контексте», — говорит Новоа.
Исследование не изучает, почему или как химические модификации теряются изначально. Дальнейшие исследования могли бы изучить базовую биологию адаптивного механизма и открыть новые способы борьбы с одним из крупнейших надвигающихся кризисов в мировом здравоохранении. Глобальная устойчивость к противомикробным препаратам уносит не менее миллиона жизней каждый год с 1990 года и, по прогнозам, унесет еще 39 миллионов жизней с настоящего момента до 2050 года.
«Если мы сможем копнуть глубже и понять, почему они сбрасывают эти модификации, мы сможем создать новые стратегии, которые не позволят бактериям сбрасывать их в первую очередь, или создать новые препараты, которые более эффективно связываются с измененными рибосомами», — говорит Новоа.
Ученые раскрыли тайну строительства Великой пирамиды в Гизе
Новое исследование интерпретирует камеры и проходы пирамиды Хуфу не как гробницы, а как части гигантской строительной машины, разгадывая тайны, сохранявшиеся на протяжении тысячелетий. На протяжении почти 4500 лет Великая пирамида…
ДНК уточняет причину гибели солдат Наполеона во время их отступления из России
Братская могила солдат французской армии Наполеона Бонапарта раскрывает некоторые болезни, погубившие Великую армию во время ее катастрофического отступления из России в 1812 году. Катастрофическое вторжение Наполеона Бонапарта в Россию в…
Новая мощная магнитная буря накрывает Землю
Ученые предупреждают: Солнце вновь усилило активность. Ожидаемый в ближайшие дни поток плазмы грозит сильным геомагнитным штормом, который негативно отразится на здоровье метеозависимых людей и работе ряда технических систем. Наше светило…
МО: за ночь над регионами России уничтожили 193 украинских БПЛА
Силы ПВО за ночь уничтожили и перехватили 193 украинских БПЛА над российскими регионами, сообщили в Минобороны РФ. Один человек погиб и пять пострадали в результате атаки украинского дрона на микроавтобус…
Гладков: за сутки в Белгородской области из-за атак ВСУ погиб человек, 23 пострадали
Один человек погиб, еще 23 пострадали в результате атак со стороны Вооруженных сил Украины на территорию Белгородской области за сутки. Об этом сообщил губернатор региона Вячеслав Гладков. "Тяжелый вчера был…
Гонка вооружений с Россией и возможные санкции. Новые заявления Трампа
США не считают нужным разрабатывать ракеты сверхбольшой дальности в гонке вооружений с Россией, так как у ее берегов находится американская атомная подводная лодка, заявил американский президент Дональд Трамп на борту…
Новая российская ракета «Буревестник» заставит США пересмотреть принципы своей обороны
«Мы разработали по-настоящему мощное «оружие возмездия». Такими словами эксперты описывают военное и...
Обнаружение древних акул в пещерах США меняет взгляд на эволюцию хищников
Американскими палеонтологами сделана редкая находка в подземных системах США. В Мамонтовой пещере в ...
Севастополь - самый европейский из всех европейских городов. Именно здесь находятся английское, немецкое, французское, турецкое и даже итальянское кладбища, на которых покоятся те, кто когда-то усомнился в том, что Крым наш.
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".