发现使细菌逃避抗生素的机制
来自UAB的研究人员首次在PLOS ONE发表的一篇文章中描述了细菌菌落的行为模型,该模型展示了它如何在定植过程中保护自身免受抗生素等有毒物质的侵害。UAB遗传学和微生物学系的分子微生物学研究小组已经确定,在抗生素存在的情况下,肠道沙门氏菌两种蛋白质之间平衡的改变导致了允许群体扩散的结构的解体,这反过来又阻止了细菌菌落中细胞的进展最接近有害浓度的抗生素,而其余细胞则扩散到浓度较低的区域。
细菌群体以称为蜂群的协调方式在表面上移动,这使得它们能够在器官和组织上进一步扩散并增加感染的毒力。这种运动是由鞭毛和化学感受器的作用驱动的,这些系统负责识别环境中的化合物并固定在细胞的两极,形成高度有组织的结构,其中蛋白质CheW构成了一部分。
研究人员已经证明,SOS系统的激活是细菌在抗生素存在下的细胞反应,导致RecA蛋白浓度增加,通过改变化学感受器的组织干扰CheW蛋白的分布。并停止蜂拥而至的运动。
这两种蛋白质浓度之间的不平衡使得细菌菌落避免了它们所定殖的表面的任何区域,这些区域存在有害浓度的抗生素,阻止了最接近药物的区域内的蜂群运动,并允许其他区域的殖民化。
因此,RecA和CheW蛋白之间的分子平衡被认为对细菌细胞中化学感受器的组织以及它们的定植运动至关重要。这项工作还表明,如果该区域的抗生素剂量减少到无害水平,RecA浓度的下降和与CheW重新建立平衡,可以再次构建化学感受器,恢复群集运动结果,该地区的殖民化。
用研究人员的话说,结果清楚地表明细菌群体使用本文所述的特定机制在表面上移动,以避免与损害其DNA的化合物接触。肠沙门氏菌是细菌群的成员,其包括导致消化和呼吸系统疾病的几种致病物种,例如败血症和全身性感染。这项工作为设计可以中和这种细菌策略的新化合物打开了大门,从而降低了抗生素治疗的效率。
推荐内容
-
DNA传递技术加入抗药性细菌的斗争
根据世界卫生组织的数据,抗生素耐药性是全球健康面临的最大威胁之一,影响任何国家的任何年龄的人。目前,每年有70万人死于耐药性,这...
-
新的研究表明细胞在压力下产生专门的蛋白质工厂
在生物学研究中普遍存在的教条认为,细胞的蛋白质工厂,即核糖体,在所有细胞和所有条件下都以相同的方式发挥作用。在与康乃尔大学威尔...
-
叙利亚真的可以免费脊髓灰质炎吗
联合国呼吁叙利亚爆发脊髓灰质炎及其随后蔓延到伊拉克根除脊髓灰质炎史上最具挑战性的事件。仅仅过了一年之后,根据世界卫生组织的报告...
-
满足屠杀病毒的细胞中的小机器
当病毒感染人体细胞时,这些细胞面临着一个难题。他们如何在不伤害自己的情况下销毁病毒呢?犹他州立大学健康科学家通过可视化一个小型细胞
-
基于物种水平变异的DNA标记对种群水平研究的可预测性
使用分子数据研究密切相关的生物(例如种群)之间的进化动力学的生物学家一直在寻找具有大量变异性的基因组区域。为了回答在不同物种中表...
-
与脂质水平相关的基因分数
一个国际科学家小组已经确定了人类DNA的157种改变,它们可以影响血液中的脂质,如胆固醇,并在Nature Genetics中公布了它们的结果。该研究
-
抗生素如何传播抗药性
通过从环境中获取抗性基因,细菌可能对抗生素变得不敏感。不幸的是,对于患者来说,抗生素引起的应激反应激活了微生物的能力,能够吸收...
-
研究了蛋白质进化的细节
蛋白质控制着细胞的生物学。通过随机突变,我们的蛋白质序列随时间缓慢变化,通常不会影响功能。但有时候会在这个过程中发明新的功能。...
-
更好的精液分析可以提高猪的产量
欧盟资助的研究人员开发了一种创新的自动化开创性质量体系(SQS),可快速可靠地分析精液样本,提高养猪场的生产和盈利能力。人工授精(AI)中
-
遗传学新研究开启人类基因组中神秘探索
如同有一种神秘的暗物质占了人们宇宙空间的85%,人类基因组中有一个黑喑的一部分也困惑了专家几十年。一项于2020年3月9日发布在《基因组研