Обнаружен новый механизм устойчивости к антибиотикам

Исследователи из Центра геномной регуляции в Барселоне обнаружили новый механизм, с помощью которого бактерии справляются с антибиотиками. В ходе экспериментов было установлено, что под действием лекарств бактерии способны изменять структуру своих рибосом. Результаты были опубликованы в журнале Nature Communications.

Фото: commons.wikimedia.org by Unknown, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Таблетки

Рибосомы представляют собой молекулярные структуры, играющие центральную роль в синтезе белков в клетках. Антибиотики, такие как стрептомицин и касугамицин, нарушают этот процесс, связываясь с рибосомами и блокируя их функциональность. Учёные выяснили, что бактерии Escherichia coli, под воздействием этих антибиотиков, начинают создавать новые рибосомы с изменённой структурой, что позволяет им снижать восприимчивость к лекарствам. Изменения касаются потери химических меток в важных областях, где обычно прикрепляются антибиотики.

В ходе исследования была применена современная технология секвенирования нанопор, которая позволила напрямую считывать молекулы рибосомальной РНК с сохранением их химических модификаций. В отличие от традиционных методов, секвенирование нанопор предоставляет возможность наблюдать молекулы в их естественной форме, что способствует более глубокому пониманию происходящих изменений.

Эксперименты показали, что под действием стрептомицина и касугамицина рибосомы теряли определенные химические метки, особенно в зонах, где связываются антибиотики. Это позволило бактериям защищаться от препаратов, препятствуя их воздействию на синтез белков. Исследование подтвердило, что такие изменения происходят с высоким уровнем точности и в реальном времени.

Кроме того, исследователи отметили, что механизм, основанный на изменении структуры рибосом, существенно отличается от других известных стратегий устойчивости к антибиотикам, таких как мутации в ДНК или активное выведение лекарств из клетки. Это открывает новые горизонты в изучении адаптивных механизмов бактерий.

Авторы работы подчеркивают, что будущие исследования должны быть направлены на выяснение причин утраты химических модификаций рибосом и разработку новых терапевтических методов. Понимание механизма таких изменений может способствовать созданию препаратов, которые будут предотвращать адаптацию бактерий или эффективно воздействовать на измененные рибосомы.

Уточнения

Антибио́тики (от др.-греч. ἀντί «против» + βίος «жизнь») — природные и синтетические антимикробные вещества, широко применяющиеся для лечения инфекций.

Рибосомы также гранулы Паладе в честь первооткрывателя Джорджа Паладе — немембранные органеллы всех живых клеток. Представляют собой макромолекулярные машины, служащие для биосинтеза белка на стадии трансляции.