Самодельный супермикроскоп, способный видеть настоящие строительные блоки бактериальной клеточной стенки, помог исследователям Монаша расшифровать, как бактерии способны буквально возводить стену против иммунной системы, что часто приводит к смертельным заболеваниям..
Один из ключей к пониманию устойчивых к противомикробным препаратам «супербактерий» состоит в том, чтобы увидеть в мельчайших деталях внешнюю поверхность, которую они представляют для иммунной системы человека. Группа под руководством профессора Тревора Литгоу из Института биомедицинских открытий Монаша провела первое наномасштабное исследование стенки бактерии Escherichia coli (E.coli), обнаружив высокоорганизованные участки «бета-сборочных машин», которые строят поверхность бактериальной клетки.
Работа, опубликованная сегодня в Cell Reports, является, по словам профессора Литгоу, «большим шагом в понимании того, как эти бактерии образуют стену против иммунной системы, а также большим шагом к тому, чтобы остановить супербактерий на их пути».."
Микроскопия сверхвысокого разрешения, которая принесла своим разработчикам Нобелевскую премию в 2014 году, представляет собой метод, который может «видеть» за пределами дифракции света, обеспечивая беспрецедентное представление о клетках, их внутренних структурах и органеллах.
Даже самые точные световые микроскопы не в состоянии увидеть особенности поверхности живой супербактерии, поэтому, когда профессор Литгоу услышал, что доктор Тоби Белл, руководитель группы по изучению одиночной молекулы и флуоресценции сверхвысокого разрешения, вручную построил микроскопии сверхвысокого разрешения в его лаборатории, они вынашивали план по созданию и оптимизации микроскопа сверхвысокого разрешения под названием STORM, который мог бы видеть отдельные молекулы в бактериях.
"Тоби и его команда блестяще справились с тем, что они установили в центре Monash Micro Imaging", - вспоминает профессор Литгоу.
Хотя в других местах есть и другие микроскопы сверхвысокого разрешения, профессор Литгоу считает необычным иметь один портной для изучения ландшафта клеточной стенки бактерий.
Важнейшее значение для пятилетнего проекта имела работа аспиранта и соавтора Дильшана Гунасингхе.
«Дилшан довел технологию до предела, подготовив образцы бактерий и работая с аналитиком Китом Шульце, который переписал программное обеспечение, чтобы микроскоп мог детализироваться до наномасштаба», - сказал профессор Литгоу.
Смелый проект объединил биохимиков, микроскопистов, физиков, биологов и компьютерных программистов, чтобы визуализировать то, что никогда не было замечено прежде, в том, что «предоставит исследователям ключевые знания для обезвреживания устойчивости иммунной системы к супербактериям», - говорит профессор Литгоу. сказал.