Бактерии питают секретное оружие против антибиотиков

В газете исследователи из Принстонского университета в Нью-Джерси описывают, как они наблюдали два подобных штамма бактерий E.coli, быстро развивающих подобные уровни устойчивости к антибиотикам, используя удивительно различные генетические мутации. Развитие различных решений той же самой проблемы показывает, что у бактерий есть разнообразный арсенал генетического «оружия», которое они могут разработать, чтобы бороться с антибиотиками, потенциально делая их более универсальными и трудными победить.«Бактерии умны – они скрыли способы ответить на напряжение, которые включают переваяние их геномов», сказал Роберт Остин, биофизик в Принстоне, который возглавил исследовательскую группу.Понимание, как эффективно бактерии могут пережить наркотики, является отрезвляющей мыслью, сказал Остин. «Это учит нас, что антибиотики должны использоваться намного более тщательно, чем они были до этого пункта», сказал он.

Ускорение эволюцииОстин и его коллеги специализируются на развитии уникальных, заполненных жидкостью микроструктур, чтобы проверить теории бактериальной эволюции. Вместо того, чтобы использовать пробирки или чашки Петри – однородная окружающая среда, которая, примечания Остина, существует только в «университетах академии» – исследователи, строит устройства, что они верят лучшим подражательным естественным экологическим нишам.Команда использует изготовленное на заказ микрожидкое устройство, которое содержит приблизительно 1 000 связанных микросред обитания, в которых растут популяции бактерий.

Устройство производит сложные градиенты еды и антибиотиков, подобных тому, что могло бы быть найдено в естественных бактериальных средах обитания как пищеварительный тракт или другие отделения в человеческом теле.«В сложной окружающей среде появление сопротивления может быть намного более быстрым и глубоким, чем ожидалось бы от экспериментов пробирки», сказал Остин.

Из предыдущих экспериментов с микроизготовленными устройствами комплекса исследователи знали, что немного дежурного блюда, штаммы «дикого типа» бактерий E.coli быстро развили устойчивость к антибиотикам. Они задались вопросом, развивало ли бы напряжение мутанта под названием УДУШЬЕ, которое воспроизводит более быстро с ограниченными питательными веществами, чем дикий тип, тот же самый тип устойчивости к антибиотикам, когда выставлено тому же самому препарату.

Показано секретное оружиеУпорядочивая геномы дикого типа и ЗАДЫХАЮТСЯ бактериальные колонии, который был подвергнут воздействию антибиотического ципрофлоксацина (Cipro), исследователи нашли, что различные генетические мутации могли привести к подобным уровням устойчивости к антибиотикам.

Например, два различных напряжения мутанта появились: один из устойчивых к антибиотикам штаммов УДУШЬЯ развился таким способом, которым он больше не должен был делать биофильмы, чтобы пережить напряжение. Это сделало так, «одолжив» кусок оставшейся ДНК от вируса, который заражает бактерии. Другое напряжение не сделало этого вырезания, указав, что в эволюции напряжения могут застраховать свои ставки.

Вирусы обычно вводят свою собственную ДНК в бактерии, и иногда последовательности ДНК остаются, что больше, кажется, не имеют никакой функции с точки зрения вирусного повторения. При нормальных обстоятельствах оставшаяся ДНК может не ни помочь, ни препятствовать бактериям, но во времена напряжения бактерии могут использовать новую ДНК, чтобы быстро развить антибиотические стойкие мутации.

Результаты демонстрируют тонкость и разнообразие инструментов, что бактерии должны бороться с напряжением, сказал Остин. Он задается вопросом, уязвимы ли наши остающиеся эффективные методы для убийства бактерий, таких как использование этанола, чтобы дезинфицировать поверхности, также, и его команда планирует проверить, могут ли бактерии в их устройствах развить устойчивость к этанолу.


Портал хороших новостей