microbius
РОССИЙСКИЙ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ
Поиск
rss

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2Vtzqx7tLnC

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqwzYS9e

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqvtsLHv

Реклама

Патогенные бактерии становятся практически безвредными
Патогенные бактерии становятся практически безвредными

Автор/авторы:
share
71
backnext

Pseudomonas aeruginosa - это условно-патогенная бактерия, присутствующая во многих экологических нишах, таких как корни растений, застойная вода или даже печные трубы.

   Будучи очень широко распространенной, она может вызывать острые и хронические инфекции, которые потенциально смертельны для людей с ослабленной иммунной системой. Присутствие P. aeruginosa в клинических условиях, где она может колонизировать например катетеры, представляет собой серьезную угрозу. Кроме того, адаптивность и резистентность ко многим антибиотикам делают инфекции, вызванные P. aeruginosa, все более трудноизлечимыми. Поэтому существует острая необходимость в разработке новых антибактериальных препаратов.

   Ученые из Женевского университета (UNIGE), Швейцария, выявили ранее неизвестный регулятор экспрессии генов в этой бактерии, отсутствие которого значительно снижает патогенность P. aeruginosa. Эти результаты, опубликованные в журнале Nucleic Acid Research, могут стать инновационной мишенью в борьбе с этим патогеном.

   РНК-хеликазы выполняют важнейшие регуляторные функции, сворачивая и разворачивая различные молекулы РНК для выполнения своих функций. РНК-хеликазы присутствуют в геномах почти всех известных живых организмов, включая бактерии, дрожжи, растения и человека; однако они приобретают специфические свойства в зависимости от организма, в котором обнаружены. "У Pseudomonas aeruginosa есть РНК-хеликаза, функция которой была неизвестна, но которая была обнаружена и у других патогенов", - объясняет соавтор работы Мартина Валентини. "Мы хотели понять, какова ее роль, в частности, в отношении патогенеза бактерий и их адаптации к окружающей среде".

   Для этого исследователи объединили биохимический и молекулярно-генетический подходы. "В отсутствие этой РНК-хеликазы P. aeruginosa нормально размножается in vitro, как в жидкой среде, так и на полутвердой среде при 37°C", - сообщает Стефан Хаусманн, первый автор данного исследования. "Чтобы определить, влияет ли это на инфекционную способность бактерий, мы должны были наблюдать это in vivo в живом организме".

   Ученые продолжили свои исследования, используя личинки Galleria mellonella, модельного насекомого для изучения взаимодействия хозяина и патогена. Иммунная система насекомых имеет большое сходство с иммунной системой млекопитающих. Кроме того, эти личинки могут жить при температуре от 5°C до 45°C, что позволяет изучать рост бактерий при различных температурах, в том числе и при температуре человеческого тела. Наблюдали три группы личинок; в первой, после инъекции физиологического раствора, выжило 100% популяции. В присутствии обычного штамма P. aeruginosa через 20 часов после заражения выжило менее 20%. Напротив, когда P. aeruginosa была лишена гена РНК-хеликазы, более 90% личинок остались живы. "Модифицированные бактерии стали практически безвредными, оставаясь при этом очень живыми", - говорит Хаусманн.

   Результаты работы показывают, что этот регулятор влияет на производство нескольких факторов вирулентности бактерий. "Фактически, этот белок контролирует деградацию многочисленных мессенджерных РНК, кодирующих факторы вирулентности", - резюмирует Мартина Валентини. 

"С точки зрения стратегии применения противомикробных препаратов, отключение факторов вирулентности патогена вместо того, чтобы пытаться полностью его уничтожить, означает позволить иммунной системе хозяина естественным образом нейтрализовать бактерию и потенциально снизить риск развития резистентности. Действительно, если мы пытаемся уничтожить бактерию любой ценой, бактерии приспосабливаются к выживанию, что благоприятствует появлению резистентных штаммов".

   В настоящее время исследователи проводят скрининг ряда известных лекарственных молекул, чтобы определить, обладает ли какая-либо из них способностью избирательно блокировать этот белок, и детально изучить механизмы ингибирования, на которых может быть основана разработка эффективной терапевтической стратегии.

Stéphane Hausmann et al. РНК-геликаза DEAD-box RhlE2 является глобальным регулятором образа жизни и патогенеза Pseudomonas aeruginosa (аннотация).

   РНК-хеликазы выполняют важные регуляторные функции во всех сферах жизни, связывая и разворачивая молекулы РНК. Бактериальные RhlE-подобные DEAD-box РНК-хеликазы являются одними из наименее хорошо изученных среди этих ферментов. Они широко распространены, особенно среди протеобактерий, геномы которых часто кодируют множество гомологов. Значение экспансии и диверсификации RhlE-подобных белков для жизнеспособности бактерий еще не выяснено. В данном исследовании мы изучаем два гомолога RhlE, присутствующие у условно-патогенного микроорганизма Pseudomonas aeruginosa.

   Мы показали, что в ходе эволюции RhlE1 и RhlE2 разошлись в своих биологических функциях, молекулярных партнерах и РНК-зависимых ферментативных активностях. В то время как RhlE1 в основном необходим для роста в холоде, RhlE2 действует как глобальный посттранскрипционный регулятор, влияя на уровень сотен клеточных транскриптов, необходимых как для адаптации к окружающей среде, так и для вирулентности.

   Глобальное влияние RhlE2 опосредовано его уникальным С-концевым расширением, которое поддерживает активность N-концевого домена по разворачиванию РНК, а также РНК-зависимое взаимодействие с эндонуклеазой RNase E и клеточным механизмом деградации РНК. В целом, наша работа показывает, как функциональное и молекулярное расхождение между двумя гомологичными РНК-хеликазами может способствовать бактериальному функционированию и патогенезу.

Схематическое изображение биологической роли RhlE1 и RhlE2 у Pseudomonas aeruginosa.

Источник:

ScienceDaily, 21 June 2021

Комментариев: 0
Вам также может быть интересно
Узнайте о новостях и событиях микробиологии
Первыми получайте новости и информацию о событиях
up