Home » Știință » Cercetătorii au creat un mecanism general care poate inhiba creșterea bacteriană

Cercetătorii au creat un mecanism general care poate inhiba creșterea bacteriană

Cercetătorii au creat un mecanism general care poate inhiba creșterea bacteriană
Foto: Profimedia
Publicat: 17.02.2022

Cercetătorii din Suedia au descoperit un mecanism antitoxină care pare să fie capabil să neutralizeze sute de toxine diferite și poate proteja bacteriile împotriva atacurilor virale.

Mecanismul care poate inhiba creșterea bacteriană a fost numit Panacea, după zeița greacă a medicinei al cărei nume a devenit sinonim cu vindecarea universală.

Înțelegerea toxinelor bacteriene și a mecanismelor antitoxinelor va fi crucială pentru succesul viitor al așa-numitei fagoterapii pentru tratamentul infecțiilor cu rezistență la antibiotice, spun cercetătorii. Studiul a fost publicat în PNAS.

Creșterea bacteriană, controlată din interior

Așa-numitele sisteme toxină-antitoxină, un fel de mecanism general în mulți genomi de ADN bacterian, sunt văzute tot mai des apărând bacteriile de bacteriofagi, virusurile care atacă bacterii. Activarea toxinelor inhibă creșterea bacteriană și, prin urmare, răspândirea virusului.

Ca atare, înțelegerea diversității, mecanismelor și evoluției acestor sisteme este esențială pentru succesul eventual al fagoterapiei pentru tratarea infecțiilor cu rezistență la antibiotice.

Perechile toxină-antitoxină constau dintr-o genă care codifică o toxină care inhibă dramatic creșterea bacteriană și o genă adiacentă care codifică o antitoxină care contracarează efectul toxic.

Este ca și cum ai ține o sticlă de otravă pe un raft lângă o sticlă de antidot. În timp ce perechile toxină-antitoxină au fost văzute ca evoluând pentru a se asocia cu noi toxine sau antitoxine, amploarea capacității de neutralizare observată cu Panacea, așa-numita hiperpromiscuitate, este fără precedent, explică cercetătoarea Gemma Atkinson, de la Universitatea Lund.

„Multe dintre aceste toxine sunt noi pentru știință”

Doctorandul Chayan Kumar Saha a realizat un program de computer pentru analizarea tipurilor de gene care se găsesc una lângă alta în genomurile bacteriene. Echipa a folosit apoi acest instrument pentru a prezice noi gene de antitoxine găsite lângă unele toxine foarte puternice la care au lucrat anterior.

„Am fost surprinși să descoperim că o anumită pliere proteică a unei antitoxine poate fi găsită în aranjamente de tip toxină-antitoxină cu zeci de tipuri diferite de toxine. Multe dintre aceste toxine sunt noi pentru știință”, spune Saha.

Tatsuaki Kurata, tot de la Universitatea Lund din Suedia, a confirmat experimental că multe dintre aceste sisteme sunt toxine autentice neutralizate de genele antitoxinelor vecine, notează Science Daily.

Studiul arată că ceea ce știm până acum despre diversitatea sistemelor toxină-antitoxină este probabil doar vârful aisbergului și că ar putea exista o serie de sisteme similare care au scăpat neobservate până acum.

Pe lângă faptul că este importantă pentru înțelegerea lumii ciudate și minunate a biochimiei bacteriene, descoperirea de noi sisteme toxină-antitoxină este importantă pentru fagoterapia împotriva infecțiilor rezistente la antibiotice. Pe măsură ce bacteriile au devenit din ce în ce mai rezistente la antibiotice, sunt necesare alte abordări pentru eliminarea infecțiilor.

Principiul fagoterapiei este de a trata pacienții cu cocktail-uri de bacteriofagi (virusurile care infectează bacterii) pentru a ucide bacteriile care provoacă infecția. Cu toate acestea, bacteriile au diverse sisteme de apărare pentru a se proteja de bacteriofagi, inclusiv sistemele toxină-antitoxină.

„Dacă identificăm sistemele toxină-antitoxină ale agenților patogeni, am putea pe viitor să proiectă o fagoterapie care poate contracara acest strat de apărare”, explică Gemma Atkinson.

Care este următorul pas al cercetării?

„Încercăm să găsim noi sisteme toxină-antitoxină la scară universală și să înțelegem implicarea lor în apărarea bacteriofagilor. Suntem, de asemenea, interesați de posibilele aplicații biotehnologice ale sistemelor toxină-antitoxină, având în vedere că aceste sisteme pot fi considerate ca fiind niște mecanisme generale ale biologiei bacteriene”, spune Atkinson.

„Setul complet de sisteme toxină-antitoxină ar putea fi o cutie de „unelte” moleculare pentru reglarea metabolismului bacterian și controlul resurselor celulelor bacteriene. Acest lucru poate fi important în situațiile de fabricație industrială și farmaceutică în care bacteriile sunt utilizate pentru a produce molecule de interes”, a concluzionat ea.

Vă recomandăm să citiți și:

Ar putea beneficiile activității fizice să fie influențate de poluarea aerului?

Două trăsături de personalitate sunt legate de semnele distinctive ale bolii Alzheimer

O femeie a avut, fără să știe, bețișoare blocate în sinusuri timp de o săptămână

Papilele gustative umane pot simți diferența dintre apa normală și apa grea

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Alexei Navalnîi a fost torturat și înfometat în închisoare, a spus văduva lui
Alexei Navalnîi a fost torturat și înfometat în închisoare, a spus văduva lui
Un producător chinez a dezvăluit o supermașină electrică care ajunge la 100 km/h în 2,36 secunde
Un producător chinez a dezvăluit o supermașină electrică care ajunge la 100 km/h în 2,36 secunde
De ce ne este poftă de zahăr, sare și carbohidrați?
De ce ne este poftă de zahăr, sare și carbohidrați?
Pentru Hitler, „Balcanii începeau la Prut”. Sovieticii și „problema” Basarabiei
Pentru Hitler, „Balcanii începeau la Prut”. Sovieticii și „problema” Basarabiei
Bacteriile din adâncul Pământului pot transforma dioxidul de carbon în cristale
Bacteriile din adâncul Pământului pot transforma dioxidul de carbon în cristale
Nefasta primăvară a anului 1918: „Înconjurată şi trădată, România semnează pacea care îi smulge Dobrogea până la Dunăre”
Nefasta primăvară a anului 1918: „Înconjurată şi trădată, România semnează pacea care îi smulge Dobrogea până la Dunăre”
„Horizons – A 21st Century Space Odyssey”: Ultimele bilete disponibile la show-ul Prof. Brian Cox
„Horizons – A 21st Century Space Odyssey”: Ultimele bilete disponibile la show-ul Prof. Brian Cox
Un metamaterial din titan imprimat 3D a rezolvat o veche problemă de inginerie
Un metamaterial din titan imprimat 3D a rezolvat o veche problemă de inginerie
Test de cultură generală. Care om de știință a vizitat planeta pitică Pluto?
Test de cultură generală. Care om de știință a vizitat planeta pitică Pluto?
Îndemnul NASA pentru 30 de milioane de oameni! Ce să facem în ziua cu eclipsa totală de Soare din aprilie 2024
Îndemnul NASA pentru 30 de milioane de oameni! Ce să facem în ziua cu eclipsa totală de Soare din aprilie 2024
Ce s-a întâmplat după ce un cuplu a renunțat la smartphone în urmă cu 7 ani?
Ce s-a întâmplat după ce un cuplu a renunțat la smartphone în urmă cu 7 ani?
Ce cuvinte a interzis Franța pe etichetele produselor vegetariene?
Ce cuvinte a interzis Franța pe etichetele produselor vegetariene?
Gheața din Antarctica a început să se topească în anii 1940
Gheața din Antarctica a început să se topească în anii 1940
S-au plimbat pe Lună, iar pe 28 februarie 1970 au ajuns la Bucureşti
S-au plimbat pe Lună, iar pe 28 februarie 1970 au ajuns la Bucureşti
Fetiță de 12 ani, vândută de părinții români pentru 3.000 de euro
Fetiță de 12 ani, vândută de părinții români pentru 3.000 de euro
Cum va fi vremea la final de iarnă și început de primăvara? Prognoza ANM
Cum va fi vremea la final de iarnă și început de primăvara? Prognoza ANM
Războiul din Ucraina a provocat a patra cea mai mare criză de refugiați din istorie
Războiul din Ucraina a provocat a patra cea mai mare criză de refugiați din istorie
Compania low-cost care ar putea scumpi biletele de avion la vară
Compania low-cost care ar putea scumpi biletele de avion la vară