Золотистий стафілокок придбав ген, який дозволяє йому ухилятися від згубної дії більшості антибіотиків. Білок, що кодується цим геном, модифікує бактеріальний белоксинтезирующий апарат таким чином, що антибіотики просто перестають впізнавати його.

Стійкість мікроорганізмів до антибіотиків – звична головний біль медиків і біологів. Між вченими і бактеріями йде безперервна війна: перші придумують все нові антибіотики, другі через кілька років виробляють до них стійкість.

Золотистий стафілокок (Staphylococcus aureus) домігся в цьому протистоянні значної переваги. Деякий час тому дослідники виявили, що до ця бактерія отримала від свого родича, патогенного стафілококу Staphylococcus sciuri, ген cfr. Він кодує білок, який зумовлює найсильнішу стійкість аж до семи класів антибіотиків; фактично його носій перетворюється на «супербактерій».

Але якщо вихідний носій Staphylococcus sciuri не представляє небезпеки для людини, то золотистий стафілокок, який живе у нас на шкірі та слизовій оболонці носа, може бути джерелом серйозних неприємностей – від незначних шкірних запалень до пневмоній і менінгітів. Штам стафілокока з геном суперстійкі був виявлений в США, Бразилії, Іспанії, Ірландії, Італії. Молекулярна механіка цього феномена довгий час залишалася загадкою. І ось американські дослідники з Університету Пенсільванії і Північно-Західного університету в Еванстоуне повідомили зі сторінок журналу Science, що їм вдалося з'ясувати, ніж ген cfr займається у бактерій.

Білок Cfr відповідальний за метилювання Хвороби. У всіх живих організмів, не тільки у бактерій, є складна мережа регуляції активності генів – через додавання метильних груп на нуклеотиди. Нуклеотиди – це будівельні «цеглини» для нуклеїнових кислот, ДНК і РНК. Коли до нуклеотиду підшивається метильная група, це змінює структуру нуклеїнової кислоти – а значить, і її функції: з метілізірованним ділянкою РНК або ДНК будуть інакше зв'язуватися білки, що беруть участь у біосинтезі. У бактерій є білок RlmN, який так модифікує рибосомну РНК, що поліпшується функціонування білоксинтезуючої машини – рибосоми.

Тут треба згадати, що величезна кількість антибіотиків «б'є» бактерії саме по рибосомам. Антибіотики зв'язуються з рибосомою та інактивують одну з її численних функцій, і результатом завжди виявляється загибель бактерії. Білок ж Cfr як раз заважає антибіотиків сідати на рибосому. Він теж метіліруют рибосомну РНК, причому по тим же самим нуклеотидам, що і RlmN, але при цьому навішує метильні групи на інші атоми цих нуклеотидів. Це не заважає работе рибосом, але при цьому робить їх невпізнанними для антибіотиків.

Ноу-хау стафілококів полягає в тому, що вони не «складали» нові білки-ферменти, які руйнували б антибіотики окремо, а модифікували самі себе таким чином, щоб стати невразливими для ліків.

Тепер, з огляду відкриті деталі цього хімічного процесу, стає ясно, на що потрібно звернути увагу при розробці антибіотиків наступного покоління.

За матеріалами: PhysOrg

Tweet

Заможні регіони: Для чого насправді Потрібні вибори?