Acesta este modul în care ele obțin rezistenţă la medicamente.
Bacteria este un șmecher fără scrupule.
Ele evoluează rapid, dezvoltând rezistenţă la antibiotice şi, prin urmare, devine tot mai greu de luptat cu ele.
Acum, pentru prima dată, cercetătorii au prins într-un film unul dintre mecanismele pe care microbii îl folosesc pentru această evoluție rapidă.
Două bacterii Vibrio cholerae – agentul patogen responsabil de holeră – stau sub microscop, strălucind în verde viu.
Pe măsură ce ne uităm, un cârcel se răsucește din una din bacterii, ţintind cu harponul un fragment de ADN şi aducându-l înapoi în corp.
Vedeţi şi: Oamenii de ştiinţă recent au descoperit bacteriile care pot digera plasticul
Acest apendice este numit pili, iar procesul prin care bacteria încorporează noul material genetic dintr-un organism diferit în ADN-ul său propriu, pentru a-şi accelera evoluția, se numește transfer orizontal al genei.
Şi aceasta este pentru prima oară când oamenii de știință au observat direct o bacterie folosind un pilus pentru a efectua acest transfer de gene; acesta este un proces ce a fost presupus de decenii.
„Transferul orizontal al genei este un mijloc important prin care rezistenţa la antibiotice se transferă la speciile bacteriene, dar procesul nu a fost observat niciodată, deoarece structurile implicate sunt atât de incredibil de mici”, a spus biologul Ankur Dalia (en) de la Universitatea Indiana Bloomington.
Vedeţi şi: O femeie a murit din cauza unor bacterii rezistente la toate antibioticele
„Este important de înțeles acest proces, deoarece cu cât înţelegem mai mult despre modul în care bacteriile împărtăşesc ADN-ul, cu atât șansele noastre în lupta cu ele sunt mai mari”.
Modul exact în care bacteriile şi-au folosit pilul pentru a prinde ADN-ul a rămas evaziv, parțial din cauza scărilor extrem de mici implicate.
Un pilus este de peste 10 000 de ori mai subțire decât părul uman, ceea ce înseamnă că este foarte dificil de observat.
Ceea ce a făcut echipa – şi motivul din care aceste bacterii strălucesc cu o lumină verde aprinsă – a fost dezvoltarea unei noi metode de vopsire atât pili-ului, cât şi ADN-ului cu o vopsea fluorescentă.
Atunci când ei au așezat totul la un loc sub microscop, ei au fost capabili să vadă pentru prima dată procesul cu ochii lor .
În videoclipul de mai sus puteți vedea acest lucru în partea dreaptă.
Imaginea din stânga arată cum reprezintă scena fără vopsea.
Pili aruncă o undiţă prin porii din pereții celulei pentru a înșfăca o bucată de ADN, pe care o întoarce înapoi cu o precizie iscusită.
„Este ca şi cum ai băga aţa în ac”, a spus biologul Courtney Ellison (en).
„Dimensiunea găurii în membrana exterioară este aproape de lățimea exactă a unui helix [structură formată din molecule dublu-catenare] de ADN îndoit în jumătate.
Dacă nu ar fi fost un pilus pentru a-l ghida, șansa ca ADN-ul să nimerească sub un unghi drept, pentru a trece prin celulă, este practic egală cu zero”.
Rezistenţa la antibiotice poate fi transmisă între bacterii prin mai multe căi – şi există mai multe mecanisme pentru transferul orizontal al genelor.
Absorbţia ADN-ului din mediul înconjurător se numește transformare.
Atunci când bacteriile mor, ele scindează şi eliberează ADN-ul, după care alte bacterii îl pot înghiți şi încorpora.
Dacă bacteria moartă a avut o rezistenţă la antibiotice, bacteria care a prins ADN-ul colegului său, de asemenea, dezvoltă acea rezistenţă – şi o răspândește la descendenții săi.
În acest fel, rezistenţa se poate răspândi ca un foc sălbatic prin intermediul unei populații. Şi aceasta este o mare problemă.
Potrivit CDC (Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor), cel puţin 23 000 de decese au avut loc din cauza rezistenţei la antibiotice, cercetătorii speră să fie capabili să elaboreze modalități de prevenire a acesteia.
Următorul pas este de a afla cum pili-ul se prinde de ADN exact la locul potrivit – mai ales că proteina implicată în acest proces pare să interacţioneze cu ADN-ul într-un mod care nu a mai fost văzut anterior.
De asemenea, ei speră să folosească metoda lor de aplicare a colorantului fluorescent, pentru a observa şi celelalte funcţii ale piliuli-ului.
„Acestea sunt anexe într-adevăr foarte multilaterale”, a spus Dalia.
Această metodă inventată la Universitatea din Indiana, este fără îndoială o posibilitate a înțelegerii noastre de bază a gamei largi de funcții bacteriene.”
Cercetarea a fost publicată în revista Nature Microbiology.
Lasă un răspuns