Наука

ГМО-бактерії навчили виробляти вдесятеро більше антибіотика проти стафілокока

Генетична модифікація стрептоміцинів дозволила отримати природний антимікробний агент в потрібному для дослідження його властивостей кількості. Білок під назвою формікаміцін може стати основою нових перспективних антибіотиків.

Знімок біоплівки золотистого стафілокока, зроблений за допомогою скануючого електронного мікроскопа. Ширина зображення – 25,1 мікрометра / © Paul Gunning, Spot On Micro

У війні людства проти хвороботворних бактерій люди стрімко втрачають ініціативу: мікроби все краще пристосовуються до дії антибіотиків. Визнаний чемпіон у цій дисципліні – метицилінрезистентний золотистий стафілокок (MRSA). Цю заразу вкрай важко придушити відомими способами, а якщо у хворого ослаблений імунітет, MRSA може в найкоротші терміни забезпечити цілий спектр важких ускладнень.

Однак, як часто буває, в природі існує велика кількість розв’язання цієї проблеми. Деякі мікроорганізми давно навчилися ефективно протистояти своїм конкурентам. Наприклад, бактерії виду Streptomyces formicae виробляють специфічний білок формікаміцин, що вбиває інші мікроби. З невідомих поки причин стафілокок не здатний виробити до нього стійкість. Але, щоб зрозуміти властивості цього природного антибіотика і з’ясувати, чому він так ефективний, необхідно навчитися виробляти достатню кількість білка.

У природних умовах Streptomyces formicae виділяють формікаміцин тільки при певних обставинах. Щоб стимулювати цей процес, дослідники з Центру Джона Іннеса (Великобританія) вивчили геном бактерії. Вони знайшли як ділянки, що відповідають за вироблення потрібного білка, так і пригнічують його. Шляхом модифікацій за допомогою методу CRISPR / Cas9 вчені вдосконалили спадковий матеріал мікроорганізмів.

Одержаний ГМО-стрептоміцин не тільки володіє відразу двома копіями стимулюючих виробництво формікаміцину генів, але і позбавлений «гальм». В результаті вироблення природного антибіотика збільшилося більше найоптимістичніших прогнозів учених – в десять разів. Причому відключення репресора принесло додаткову перевагу модифікованих бактерій. Тепер вони можуть виробляти формікаміцин в рідкому середовищі, що дуже зручно для промислового виробництва антибіотика

Безумовно, це ще не прорив на шляху до створення універсальних ліків від MRSA, але великий крок. У мікробіологів з’явилася можливість отримати формікаміцин у великих кількостях і детально його вивчити. Це допоможе якщо не розробити на його базі новий антибіотик, то хоча б зробити висновки про те, як стафілокок стає вразливим. Подробиці про свою роботу вчені опублікували в журналі, що рецензується Cell Chemical Biology.

Цікавий факт: використовувати стрептококи проти стафілококів та інших бактерій першими навчилися не люди. Мурашки виду Tetraponera penzigi живуть в симбіозі з Streptomyces formicae, яка вбиває хвороботворні мікроби на тілі і в оселях комах.

Натхнення: naked-science.ru


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


Back to top button