17:53 2023-03-31
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii descoperă primii pași care conduc rezistența la antibiotice
_ Cercetătorii descoperă primul pași care conduc rezistența la antibiotice
Rezistența la antibiotice este o amenințare globală pentru sănătate. Numai în 2019, se estimează că 1,3 milioane de decese au fost atribuite infecțiilor bacteriene rezistente la antibiotice în întreaga lume. Căutând să contribuie la o soluție la această problemă în creștere, cercetătorii de la Colegiul de Medicină Baylor au studiat procesul care determină rezistența la antibiotice la nivel molecular.
Ei raportează în jurnalul Molecular. Primii pași cruciali și surprinzători pentru celule care promovează rezistența la ciprofloxacină, sau pe scurt cipro, unul dintre cele mai frecvent prescrise antibiotice. Descoperirile indică potențiale strategii care ar putea împiedica bacteriile să dezvolte rezistență, extinzând eficacitatea antibioticelor noi și vechi.
„Lucrările anterioare din laboratorul nostru au arătat că atunci când bacteriile sunt expuse la un mediu stresant, cum ar fi prezența cipro, ei inițiază o serie de răspunsuri pentru a încerca să supraviețuiască efectului toxic al antibioticului”, a spus autorul corespondent Dr. Susan M. Rosenberg, Ben F. Love Chair în Cancer Research și profesor de genetică moleculară și umană. , biochimie și biologie moleculară și virologie moleculară și microbiologie la Baylor. Ea este, de asemenea, lider de program în Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center (DLDCCC) de la Baylor.
„Am descoperit că cipro declanșează răspunsuri celulare la stres care promovează mutații. Acest fenomen, cunoscut sub numele de mutageneză indusă de stres, generează bacterii mutante. , dintre care unele sunt rezistente la cipro. Mutanții rezistenți la cipro continuă să crească, susținând o infecție care nu mai poate fi eliminată cu cipro."
Cipro induce rupturi în molecula de ADN, care se acumulează în interiorul bacteriilor și în consecință, declanșează un răspuns la deteriorarea ADN-ului pentru a repara rupturile. Descoperirile laboratorului Rosenberg cu privire la etapele implicate în mutageneza indusă de stres au arătat că două răspunsuri la stres sunt esențiale: răspunsul general la stres și răspunsul la deteriorarea ADN-ului.
Unii dintre pașii din aval ai procesului care duce la mutageneza crescută a fost dezvăluită anterior de către laboratorul Rosenberg și colegii ei. În acest studiu, cercetătorii au descoperit mecanismele moleculare ale primilor pași între antibioticul care provoacă rupturi ADN și bacteriile care activează răspunsul la deteriorarea ADN-ului.
„Am fost surprinși să găsim o moleculă neașteptată implicată în modularea ADN-ului. reparație”, a spus primul autor, dr. Yin Zhai, asociat postdoctoral în laboratorul Rosenberg. „De obicei, celulele își reglează activitățile producând proteine specifice care mediază funcția dorită. Dar, în acest caz, primul pas pentru a activa răspunsul de reparare a ADN-ului nu a fost despre activarea anumitor gene care produc anumite proteine.”
În schimb, primul pas a constat în perturbarea activității unei proteine deja prezente, ARN polimeraza. ARN polimeraza este cheia sintezei proteinelor. Această enzimă se leagă de ADN și transcrie instrucțiunile codificate de ADN într-o secvență de ARN, care este apoi tradusă într-o proteină.
„Am descoperit că ARN polimeraza joacă, de asemenea, un rol major în reglarea reparării ADN-ului”, a spus Zhai. . „O moleculă mică numită nucleotidă ppGpp, care este prezentă în bacteriile expuse la un mediu stresant, se leagă de ARN polimeraza prin două site-uri separate, care sunt esențiale pentru pornirea răspunsului de reparare și a răspunsului general la stres. Interferența cu unul dintre aceste site-uri dezactivează Repararea ADN-ului în mod specific la secvențele de ADN ocupate de ARN polimeraza.”
„ppGpp se leagă de ARN polimeraza legată de ADN, spunându-i să se oprească și să se întoarcă înapoi de-a lungul ADN-ului pentru a-l repara”, a spus autorul corespondent Dr. Christophe Herman, profesor de genetică moleculară și umană, virologie moleculară și microbiologie și membru al DLDCCCC. Laboratorul Herman a găsit anterior conexiunea reparare-ARN-polimerază, raportată în Nature.
Laboratorul lui Rosenberg a descoperit că repararea ADN-ului poate fi un proces predispus la erori. Pe măsură ce repararea catenelor de ADN rupte progresează, apar erori care modifică secvența originală de ADN producând mutații. Unele dintre aceste mutații vor conferi bacteriilor rezistență la cipro. „Interesant, mutațiile induc rezistență și la alte două medicamente antibiotice pe care bacteriile nu le-au văzut înainte”, a spus Zhai.
„Suntem încântați de aceste descoperiri”, a spus Rosenberg. „Ei deschid noi oportunități pentru a concepe strategii care să interfereze cu dezvoltarea rezistenței la antibiotice și să ajute la întoarcerea curentului asupra acestei amenințări globale pentru sănătate. Sperăm că acest lucru poate duce în plus la noi instrumente de combatere a rezistenței la chimioterapie pentru cancer.”
Comentarii:
Adauga Comentariu