16:16 2023-01-26
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Găsit un nou transportor pentru reciclarea peretelui celular bacterian
_ Transporter nou pentru reciclarea peretelui celular bacterian găsit
Un transportor pe care unele bacterii îl folosesc pentru a recicla fragmente din peretele lor celular a fost descoperit de cercetătorii de la Universitatea Umeå, Suedia. Ei au descoperit că transportorul controlează rezistența la anumite tipuri de antibiotice care vizează peretele celular.
Transportatorul pe care profesorul Felipe Cava și Ph.D. studentul Michael Gilmore de la Universitatea din Umeå a descoperit că este vital pentru integritatea peretelui celular în agentul patogen al plantelor Agrobacterium tumefaciens, un model convenabil de laborator al unor agenți patogeni umani.
Bacteriile sunt închise de un exoschelet protector, peretele celular. Peretele celular este esențial pentru bacterii, deoarece le determină forma și le permite să se protejeze, iar multe dintre cele mai bune antibiotice ale noastre vizează proteinele care construiesc și remodelează această structură. Pe măsură ce bacteriile cresc și se divid, își remodelează peretele celular, ceea ce are ca rezultat eliberarea de fragmente de perete celular cunoscute sub numele de muropeptide. Muropeptidele eliberate pot ajunge în mediu, unde pot avea un impact larg în interacțiunile dintre specii sau pot fi transportate înapoi în celulă pentru reciclare. Pentru a recicla muropeptidele, unele bacterii folosesc un transportor membranar numit AmpG. Cu toate acestea, multe bacterii nu au acest transportor și, prin urmare, nu se știe cum sau dacă își reciclează peretele celular.
Când bacteriile întâlnesc un antibiotic care țintește binele celulelor, cum ar fi penicilina, muropeptidele în exces sunt eliberate. . Unele bacterii detectează aceste muropeptide în exces în timpul reciclării și folosesc acest lucru ca semnal pentru a produce enzime numite β-lactamaze care descompun antibioticul. Cu toate acestea, nu toate bacteriile fac acest lucru, iar reciclarea muropeptidelor nu este bine înțeleasă.
„Am fost cu adevărat interesați să studiem reciclarea peretelui celular, deoarece scopul său este puțin înțeles. De exemplu, bacteria E. coli produce mai multe proteine. să-și recicleze peretele celular, dar blocarea reciclării nu are niciun efect asupra capacității sale de a se dezvolta. Pentru a înțelege mai bine acest proces, am vrut să studiem bacterii alternative care fac lucrurile diferit", spune Michael Gilmore, primul autor al studiului.
Studiind bacteria Agrobacterium tumefaciens, o bacterie care provoacă boala Crown Gall la plante, cercetătorii au identificat un nou transportor care preia rolul AmpG în această bacterie și în alte bacterii înrudite. Depistarea genelor care sunt necesare pentru creștere atunci când sinteza peretelui celular nou este redusă de antibioticul Fosfomicină, ei au descoperit că un transportor aparținând casetei de legare ATP, familia ABC, părea să devină esențial pentru supraviețuirea bacteriilor. Când au șters transportorul, au descoperit că muropeptidele s-au acumulat în mediul de creștere al celulelor, în timp ce nu erau prezente muropeptide în interiorul celulelor. Transportorul nou găsit se numește YejBEF-YepA.
Când cercetătorii au testat rezistența mutantului transportor la antibiotice β-lactamice, cum ar fi ampicilină, au descoperit că a devenit extrem de sensibil. După cum era de așteptat, aceasta a corespuns cu o scădere a activității unei enzime β-lactamaze. Cu toate acestea, remarcabil, mutantul transportor a devenit și mai sensibil la ampicilină decât o tulpină care nu avea complet β-lactamaza, ceea ce înseamnă că trebuie să se întâmple mai multe. Pentru a investiga acest lucru în continuare, cercetătorii au încercat să sublinieze tulpina defectuoasă de reciclare prin creșterea acesteia într-un mediu cu osmolaritate scăzută, unde suportul oferit de peretele celular devine foarte important. Bacteriile au crescut foarte slab și au prezentat umflare și liză, ceea ce înseamnă că integritatea peretelui celular a fost mult redusă.
„Acest transportor a apărut pe ecranul nostru și a reprezentat un candidat ideal pentru un nou transportor de muropeptide. Ne așteptam să vedem o scădere a rezistenței la antibiotice din cauza exprimării mai scăzute a β-lactamazei, dar cât de bolnav s-a îmbolnăvit bacteria când a fost șters transportorul a fost foarte surprinzător”, spune Michael Gilmore.
Studiind mai detaliat chimia peretelui celular, cercetătorii au descoperit că grosimea peretelui celular la mutantul transportor a fost mult mai mică decât în mod normal, ceea ce a corespuns cu o scădere similară a moleculelor precursoare ale peretelui celular. De asemenea, peretele celular a fost mai puțin reticulat decât în mod normal și s-a bazat mai mult pe un tip neobișnuit de enzimă de reticulare. Ei au ajuns la concluzia că pierderea materialului reciclat al peretelui celular trebuie să fie o cauză majoră a sensibilității la antibiotice și a defectelor peretelui celular observate la bacteriile cărora le lipsește transportorul.
Interesant, transportorul a fost de fapt raportat înainte, ca fiind important. pentru Sinorhizobium meliloti pentru a forma o simbioză de plante și pentru mamiferele patogen Brucella melitensis pentru a rezista peptidelor antimicrobiene. Cu toate acestea, abia acum a fost dezvăluită funcția sa de transportator de reciclare a peretelui celular. Prin urmare, ar putea reprezenta o țintă promițătoare pentru antibiotice sau adjuvanți în anumiți agenți patogeni umani, dar este, de asemenea, relevantă pentru agricultură, fie în agenții patogeni ai plantelor, fie în simbioți.
„Se pare că un transportor general de peptide YejBEF a fost cooptat. pentru a transporta muropeptidele prin evoluția unei noi subunități, YepA. În mod interesant, transportorul este prezent în multe alte bacterii, inclusiv în agenți patogeni umani precum Brucella și Ochrobactrum, iar această lucrare este doar începutul în caracterizarea rolului său potențial în, de exemplu, infecții, „, conchide profesorul Cava, autor principal al studiului.
Descoperirile sunt publicate în revista Nature Communications.
Comentarii:
Adauga Comentariu