Устойчивость патогенных бактерий к антибиотикам является растущей глобальной проблемой. Датские исследователи обнаружили, что бактерии используют кодовый язык, чтобы избежать контроля. Понимание этого кодового языка будет иметь первостепенное значение для разработки новых антибиотиков в будущем.
Патогенные бактерии, вызывающие, например, туберкулез и брюшной тиф, используют множество хитрых уловок против нашей иммунной системы и антибиотиков, которые мы используем для их контроля.
Одним из таких трюков является способность идти «под прикрытием» и прятаться от иммунной системы и лечения, переходя в спящее состояние, где их не обнаруживают. В течение нескольких лет исследователи из Орхусского университета изучали молекулярные механизмы, которые позволяют бактериям прятаться таким образом, и теперь новое исследование предполагает, что они также используют кодовый язык, пытаясь избежать контроля.
Палиндром - это слово, которое одинаково читается как вперед, так и назад, например, слово «каяк». В тесном сотрудничестве с другими ведущими исследователями в области бактериальной физиологии и биоинформатики Копенгагенского университета и Орхусского университета исследовательская группа кафедры молекулярной биологии и генетики Орхусского университета Дании под руководством доцента Дитлева Эгескова Бродерсена обнаружила, что большое количество патогенных бактерий используют загадочные палиндромы, встроенные в последовательность аминокислот в их белках, чтобы определить, следует ли установить или прервать состояние покоя.
Результаты только что были опубликованы в журнале Nucleic Acids Research и включают подробные трехмерные структуры специфических клеточных токсинов, которые активируются во время лечения, например, антибиотиками, и демонстрируют, что происходит с ними, когда они связываются с определенными участков ДНК бактериальных клеток. Токсины обычно контролируются их партнерами, так называемыми «антитоксинами», и исследователи обнаружили, что палиндромные коды позволяют антитоксинам блокировать два токсина одновременно. Аминокислотная последовательность кодов подходит как ключ к замку, а палиндромная последовательность необходима, потому что два блокируемых токсина повернуты на 180 градусов друг относительно друга.
И более того, кажется, что такие коды присутствуют в беспрецедентном количестве среди бактерий. При анализе более 4000 бактериальных геномов исследователи также показали, что до 1/4 всех известных бактерий используют такие коды в своей постоянной борьбе за выживание. Таким образом, результаты исследований показывают, что лучшее понимание кодового языка бактерий необходимо для расширения возможностей разработки новых антибиотиков в будущем.