از Jekyll برای هاید: مطالعه جدید مشخص جهش که باعث می شود باکتری E. coli مرگبارتر

تا آنجا که انسان نگران هستند, باکتری ها را می توان طبقه بندی شده به عنوان یا مضر باکتری های بیماری زا و بی ضرر و یا مفید غیر باکتری های بیماری زا. برای توسعه بهتر برای درمان بیماری های ناشی از باکتری های بیماری زا, ما نیاز به درک مکانیسم های که باعث برخی از باکتری ها به بكوبد. دانشمندان را شناسایی کرده اند که ژن است که باعث حدت و یا قابلیت به علت بیماری, اما آنها کاملا نمی دانند که چگونه باکتری ها تکامل برای تبدیل شدن به بیماری زا.

برای پیدا کردن استاد Chikara Kaito و تیم از دانشمندان از دانشگاه اوکایاما ژاپن با استفاده از یک فرآیند به نام تکامل آزمایشی برای شناسایی مکانیسم های مولکولی که سلول های توسعه برای به دست آوردن مفید صفات و یافته های خود را در مجله PLoS پاتوژن. "ما هیجان زده هستیم از این تحقیقات از آنجا که هیچ کس تا به حال نگاه حدت تکامل باکتری در حیوانات; مطالعات قبل از ما نگاه تکامل در سلول" گفت: پروفسور Kaito.

دانشمندان تصمیم گرفت برای شروع با یک غیر بیماری زا Escherichia coli (یا E. coli به صورت کوتاه) و بارها و بارها تغییر دادن آن و استفاده از آن برای آلوده کردن کرم ابریشم, یک حشره که اغلب استفاده می شود به عنوان یک مدل برای بیماری های عفونی و سپس تست اینکه آیا آن را علت مرگ در کرم ابریشم.

از طریق این آزمایش دانشمندان ایجاد شده E. coli سويه با 500 برابر افزایش حدت نسبت به اصلی باکتری سویه و دریافتند که جهش در ژن کد برای یک پروتئین خاص را "ليپوپلی ساکاريد حمل و نقل (LPS) حمل و نقل" یکی از دلایل افزایش حدت. این پروتئین به شکل یک بخشی از غشای سلول باکتری محافظت می کند و باکتری ها را از آسیب. از آنجا که این, LPS حمل و نقل لازم است برای E. coli به رشد است.

این جهش که افزایش باکتری کوشندگی به نظر می رسد به E. coli مقاومت در برابر برخی آنتی بیوتیک ها و همچنین برخی از مواد ضد باکتری از کرم ابریشم. دلیل این کار این است که به احتمال زیاد افزایش متناظر در غلظت سازه به نام غشای خارجی وزیکول که باکتری انتشار برای جذب ترکیبات مضر برای جلوگیری از آنها را از ورود باکتری ها و آسیب رساندن به آنها.

محققان همچنین شناسایی ویژگی های موادی که بیماری زا سويه ها به نشان می دهد که آنها "آبگریز" (یا آب-دفع) و شارژ مثبت. این متناسب با افزایش مقدار زیادی از غشای خارجی وزیکول که هیدروفوبیک و شارژ منفی اجازه می دهد آنها را به نگه داشتن بر روی آن مواد (چون البته نیروهای مخالف جذب). این دانشمندان همچنین نشان داد که جهش های رخ داده در نقاط LPS حمل و نقل که به طور مستقیم در خارج از غشاء باکتری. دانشمندان گمان می برند که دلیل این است که این مناطق بیشتر در معرض محیط زیست در نتیجه تجربه بیشتر انتخاب طبیعی هستند و در نتیجه بیشتر مستعد ابتلا به جهش.

"آنچه ما در اینجا انجام داده ایم این است که شناسایی چند چیز در مورد باکتری های بیماری زا" توضیح می دهد که پروفسور Kaito. "ما نشان داد برای اولین بار است که جهش به LPS حمل و نقل می تواند به افزایش حدت و ما ارائه شواهد برای چگونه است که حدت در واقع اتفاق می افتد--جهش باکتری ها را بیشتر غشای خارجی وزيکول." و این همه نیست, این تیم نیز مشخص خاص تغییرات ساختاری به جهش LPS حمل است که می تواند توضیح دهد که چرا حدت متفاوت است در سراسر باکتری-از آنجا که هر گونه ممکن است یک ساختار متفاوت.

وقتی پرسیده شد که در مورد نحوه کار خود را کمک به درک علمی و پزشکی پروفسور Kaito می گوید: "قبل از مطالعه ما آن را بسیار روشن است که چگونه باکتری ها در واقع تکامل یافته خواص ساخته شده است که آنها را بیشتر و مضر پس از مطالعه ما کمک می کند تا روشن شدن این. درک این فرایند به معنی امکان ایجاد مواد مخدر و یا دیگر درمان است که می تواند باکتری ها را از تبدیل شدن به بیماری زا به خصوص اگر پیدا کنیم و بیشتر پروتئین مانند LPS حمل و نقل که در آن جهش می تواند چنین اثر بزرگ."

البته مطالعات بیشتر مورد نیاز برای کشف اینکه آیا جهش های مشاهده شده در این مطالعه نیز افزایش خواهد یافت حدت زمانی که باکتری ها آلوده حیوانات بزرگتر از کرم ابریشم مانند پستانداران. اما این مطالعه است که قطعا اولین گام به سوی کشف رمز و راز از تفاوت های خطرناک و باکتری ها بی ضرر.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.