Антибіотики врятували незліченну кількість життів за десятиліття. І все ж патогени вчаться боротися з ними все більш і більш ефективно.
Виявляється, поширення стійкості до антибіотиків може бути не настільки обмеженим, як ми припускали, що дозволяє більшій кількості видів бактерій набагато легше досягати повної невразливості до подібних ліків.
Дослідник Ян Зрімек з Технологічного університету Чалмерса в Швеції шукав ознаки рухливості між елементами ДНК, званими плазмідами. Якби геном був кухонною книгою, плазміди можна було б представити як окремі клаптики паперу з цінними рецептами, вкраденими у друзів і родичів. Багато з них містять інструкції з виготовлення матеріалів, які можуть допомогти бактеріям вижити в стресових умовах.
Хоча ми використовуємо антибіотичні речовини як ліки вже майже сто років, правда в тому, що весь цей час медики просто черпали натхнення з гонки озброєнь мікробів, яка може бути майже такою ж старою, як саме життя. У міру того як різні види мікробів винаходили нові способи стримувати зростання своїх бактеріальних конкурентів протягом століть, бактерії у відповідь придумали все нові способи їх подолання.
Ці захисні заходи часто зберігаються в кодуванні плазмідів, що дозволяє бактеріальним клітинам легко обмінюватися опором за допомогою процесу, званого кон’югацією. За фактом, бактерії постійно обмінюються одна з одною накопиченим досвідом, що дозволяє наступним поколінням все краще адаптуватися до агресивного середовища – в тому числі і до ліків.
Для того, щоб плазміди широко розповсюджувалися між бактеріями, вони повинні володіти областю генетичного кодування, званої oriT. Ця послідовність взаємодіє з ферментом, який розрізає плазміди для полегшення копіювання, а потім знову запечатує її. Без oriT «секретний рецепт» плазміди просто неможливо передати.
На жаль, пошук і кількісна оцінка цих послідовностей – важка і трудомістка робота. Тому Зрімек розробив набагато більш ефективні засоби пошуку oriT, засновані на унікальних характеристиках фізичних властивостей кодування.
Він застосував свої результати до бази даних з більш ніж 4600 плазмід, обчисливши, наскільки поширені мобільні плазміди на основі поширеності oriT. Виявляється, ми весь цей час сильно недооцінювали те, наскільки поширена ця важлива послідовність, оскільки результати нового дослідження виявили у вісім разів вищу частоту поширення, ніж у попередніх робіт.
Всі це тривожні новини у світі гонки за розробкою нових антибактеріальних препаратів. «Ці результати можуть означати, що існує надійна мережа для передачі плазмід між бактеріями в організмі людини, тварин, рослин, грунту, водного середовища та промисловості, і нам відомі лише деякі з них. Гени стійкості природним чином зустрічаються у багатьох різних бактерій в цих екосистемах, і гіпотетична мережа може означати, що гени з усіх цих середовищ можуть бути передані бактеріям, що викликають хвороби у людей », – пояснив Зрімек.
Натхнення: www.popmech.ru