• Saturday July 20,2019

Charitatívne baktérie chránia zraniteľné sestry pred antibiotikami

Anonim

Ľudia sú schopní veľkej lásky, pričom majú prístup k svojim bankovým účtom a orgánom na prospech svojich rovesníkov. Ale takéto činy altruizmu nie sú obmedzené na nás; možno ich nájsť aj v jednoduchých kolóniách baktérií.

Baktérie sú známe svojou schopnosťou prispôsobiť sa našim najťažším antibiotikám. Ale odpor neprestáva rovnomerne po celej kolónii. Nová štúdia naznačuje, že malý kádor hrdinských baktérií je zodpovedný za záchranu svojich rovesníkov. Tým, že sa zaťažia bremenom odporu za osobné náklady, tieto charitatívne bunky zabezpečia, že celá kolónia prežije.

Henry Lee z zdravotníckeho centra Howarda Hughesa napadol kadičku z Escherichia coli so stále silnejšími vlnami norfloxacínu, vždy používajúc len toľko, aby vážne bránil ich rastu bez toho, aby ich úplne zabili. Ako sa očakávalo, skupina sa postupom času stávala odolnejšou. Na konci experimentu zvrhli dávky antibiotík, ktoré by ich predtým zabili.

Ale Lee zistil, že nie všetky baktérie sú rovnaké. Väčšina z nich zostala naďalej zraniteľná voči lieku a celková obrana skupiny bola posilnená malou skupinou vysoko odolných jedincov. Vedúci predstavitelia rezistencie vyvinuli mutáciu v géne, ktorá mala všetky obzvlášť vysoké hladiny proteínu nazývaného tryptofanázu. Tryptofanáza rozkladá aminokyselinu tryptofán a produkuje indol, chemickú látku, ktorá pôsobí ako výzva na zbrane. Zhromaždí kolóniu do akcie.

Keď baktérie detegujú indol, začínajú masovo vyrábajúce molekulárne pumpy, ktoré vylučujú akékoľvek lieky, ktoré porušili ich steny. S týmito molekulami môžu baktérie s napätím vyčerpať norfloxacín rýchlejšie, než ich môže zabiť.

Indol tiež hovorí, že baktérie začnú tvrdnúť. Ako odpoveď bunky naladia určité gény, ktoré norfloxacín bežne používa na ich zabitie a naladenie génov, ktoré chránia ich vnútra pred poškodením. Pri produkcii indolu najodolnejšie baktérie vyvolali zmeny vo svojich slabších susedoch, čo značne zvýšilo množstvo norfloxacínu, ktoré dokázali vydržať.

Keď sa Lee pozrel na gény najodolnejších buniek, zistil, že ich vlastný odpor je výsledkom niekoľkých osobných úprav, ktoré odvrátili smrť norfloxacínom. Mali zmenené gény, ktoré by zvyčajne boli liekom zamerané a odstránili svoje ciele. Spustili gény, ktoré ich chránia pred chemickým poškodením, alebo že masovo vyrábajú liekové pumpy. Žiadna z týchto mutácií neovplyvňuje produkciu indolu; jednoducho dali najsilnejším bunkám šancu, ktorú potrebovali na výrobu tejto chemickej látky.

Keď Lee napadol svoje baktérie inou liečivou látkou nazývanou gentamicín, zistil presne to isté - odolnú elitu podporujúcu prežitie skupiny tým, že uvoľní vlny indolu. Zdá sa, že to je všeobecná taktika, a nie drogová.

Výroba indolu nie je jednoduchá; to vyžaduje energiu na výrobu. Prečo by mal malý počet baktérií zaťažiť toto bremeno na ochranu ostatných členov kolónie? Lee si myslí, že vzťahy sú odpoveďou. Násobené zo spoločných predkov, baktérie v skupine sú navzájom spojené a nesú prakticky tie isté gény. Z tohto hľadiska je dobré urobiť malú obeť kvôli geneticky identickým iným.

Odkaz: Nature //dx.doi.org/10.1038/nature09354

Obrázok z prírody

Viac informácií o rezistencii voči liekom:

  • Bojové baktérie s baktériami - bežné nosné klíčky poskytujú novú zbraň proti superbugom
  • MRSA u ošípaných a chovateľov ošípaných
  • Lieky, ktoré pracujú proti sebe, môžu bojovať proti rezistentným baktériám
  • Tajomstvo dúhovky odolnej voči drogám
  • Super-baktérie konzumujú antibiotiká na raňajky

Ak citačný odkaz nefunguje, prečítajte si prečo tu
//


Zaujímavé Články

Egypťan  "Scorpion King " Vyrobené lieky z bylín a chlastu 5k rokov

Egypťan "Scorpion King " Vyrobené lieky z bylín a chlastu 5k rokov

Asi pred 5000 rokmi starí Egypťania už miešali bylinky a stromové živice do svojho vína, aby vyrábali prírodné liečivá, podľa novej analýzy chemických stôp zanechaných vo vínnych pohároch. Ranní Egypťania "žili vo svete bez moderných syntetických liekov a boli si veľmi dobre vedomí výhod, ktoré môžu mať prírodné prísady - najmä ak sa rozpustia v alkoholovom médiu, ako je víno alebo pivo", čo rozkladá rastlinné alkaloidy, hovorí vedúci výskumník Patrick McGovern, archeochemik. Literárne dôkazy o týchto nápojoch už boli

Kráľovská spoločnosť sa pýta: Sme pripravení stretnúť sa s ET?

Kráľovská spoločnosť sa pýta: Sme pripravení stretnúť sa s ET?

Poznáte starú rutinu v sci-fi: Cudzinci sa objavia, ľudia na Zemi vydesujú. Či budeme vyprovokovať cudzincov v Deň, kedy Zem zostala stále, alebo keď dorazia spenení s krvnou chúťkou podobnou Mars Attacks , rozprávačiaci celkový pocit je, že hromada ľudstva nebude dobre reagovať na skutočnú prítomnosť mimozemského života. Potrebujeme Will Smith

Zelená s modrými strechami

Zelená s modrými strechami

(Tento príspevok sa pôvodne objavil v on-line vedeckom časopise Hawkmoth. Sledujte @HawkmothMag a objavte viac ich práce.) Existujú dobré dôvody premýšľať zelenú, pokiaľ ide o mestské strechy: výsadba záhrad nazývaná "zelené strechy" na mrakodrakoch má mestá z ekologického, ekonomického, estetického, vzdelávacieho a psychologického hľadiska prospešné. Ale čo myslíte modré? Aj ke

Svetový zoznam ohrozených druhov je ohrozený

Svetový zoznam ohrozených druhov je ohrozený

Červený zoznam, najvyhľadávanejší zdroj informácií o ohrozených druhoch na svete, je kritizovaný vedcami a ochranármi, z ktorých niektorí prispievajú do zoznamu, pretože sú neprípustné a nevedecké. Zoznam, ktorý každoročne uvádza Medzinárodná únia pre ochranu prírody (IUCN), slúži na zvyšovanie povedomia a prostriedkov na ochranu, na informovanie o štúdiách o vplyvoch na životné prostredie a na nástroj pre lobistov. Mnohí však teraz spochybňujú presn

Google Street View sa spúšťa do diskusií vo Švajčiarsku a Izraeli

Google Street View sa spúšťa do diskusií vo Švajčiarsku a Izraeli

V minulom roku spoločnosť Google zvýšila zúfalstvo mnohých, keď priznala, že vozidlá Street View mapujúce mestá neúmyselne zhromažďovali nezašifrované údaje Wi-Fi, ktoré prechádzali okolo príbytkov. S cieľom vyriešiť svoj obraz a odvrátiť súdne spory spoločnosť čoskoro sprísnila svoje zásady ochrany osobných údajov a zabezpečila, že vozidlá Street View prestali zhromažďovať tieto informácie. Ale kontroverzie sa jednoducho nezasta

Konečná likvidácia odpadu

Konečná likvidácia odpadu

Plazma premení odpad na plyn, ktorý poháňa turbínu v japonskom zariadení. Obrázky sú s láskavým dovolením Davidom Cyranom / Príroda Čo by mohlo byť lepšie ako elektráreň, ktorá vyžíva špinavú skládku a vyháňa čistú elektrinu? Jedno zariadenie v meste Utashinai v Japonsku robí práve to od roku 2003, pričom pomocou plazmy - elektricky indukovaného prúdu horúcich nabitých častíc - spracováva denne až 220 ton komunálneho tuhého odpadu. Teraz je väčšie a lepšie 425 miliónov