«Смертельная» мутация сделала бактерии туберкулеза устойчивыми к важным антибиотикам

антибиотик
                Кредит: CC0 Public Domain

Туберкулез с устойчивостью к антибиотикам является распространенной и серьезной проблемой во всем мире. В новой статье исследователи из Упсальского университета описывают, как бактериям туберкулеза, которые несут мутацию, которая в теории должна убить их, удается выжить. Исследователи обнаружили, что та же самая уловка, которая поддерживала жизнь бактерий, также делала их устойчивыми к очень важному типу антибиотиков.
                                                                                       

Туберкулез (ТБ) ежегодно убивает как минимум 1,5 миллиона человек. Нормальное лечение требует четырех разных антибиотиков, принимаемых в течение нескольких месяцев. Если одно из лекарств не работает, существует большой риск неудачи лечения. К сожалению, антибиотикорезистентный туберкулез в настоящее время очень распространен во всем мире. Для успешного лечения важно быстро определить, к каким антибиотикам чувствительны бактерии ТБ. Этот диагноз занимал несколько недель, потому что бактерии туберкулеза растут очень медленно. С революцией в секвенировании ДНК в настоящее время возможно упорядочить бактериальную ДНК и предсказать, к каким антибиотикам она будет восприимчива, и все это за считанные дни.

Недавно ученые из Упсальского университета обнаружили, что многие клинические туберкулезные бактерии содержат «мутации сдвига рамки» в гене для получения необходимого белка (RpoB), который является мишенью для очень важного антибиотика туберкулеза, рифампицина. Этот тип мутации должен был убить бактерии, но они, очевидно, были живы и были вылечены у больных туберкулезом, получавших лечение антибиотиками. Заинтригованные этим открытием, ученые из группы «Диармейд Хьюз» на кафедре медицинской биохимии и микробиологии намеревались выделить аналогичного мутанта в E.coli, бактериальный вид, который менее опасен и с которым легче работать экспериментально. Их цель состояла в том, чтобы обнаружить как «мутация сдвига кадров» совместима с жизнью.

Три ученых, Дуглас Л. Хасеби, Геррит Брандис и Лиза Праски Альзригат, выделили «мутацию сдвига кадров» в RpoB и выяснили, как бактерии могут остаться в живых. Они обнаружили, что мутация создала особую последовательность редких «скользких» кодонов в гене RpoB. Когда рибосома (машина, которая производит белок, читая генетический код) достигла этой последовательности, она поскользнулась на последовательности и допустила ошибки с очень высокой частотой. Такое проскальзывание при чтении генетического кода подавило эффект «смертельной мутации сдвига кадров» и позволило бактериям выжить. Однако это еще не все. Из-за «подавления» белок RpoB был мутирован, и эта мутация привела к тому, что бактерии стали очень устойчивыми к антибиотику рифампицину.

Есть важные уроки из этой работы. Во-первых, очевидно, что летальные мутации не всегда смертельны, поскольку бактерии могут «подавлять» мутацию и оставаться в живых, а также в этом случае вызывать устойчивость к важному антибиотику против туберкулеза. Другой, возможно, более важный урок, заключается в том, что диагноз, основанный на чтении последовательности ДНК, настолько хорош, насколько наша способность правильно интерпретировать значение последовательности. Эти типы «летальных» мутаций, которые не должны быть возможными, на самом деле удивительно распространены в клинических бактериальных изолятах, не только туберкулеза, но и других инфекций, что позволяет предположить, что многие из них также могут быть подавлены. Идея заключается в том, что мы должны стать намного лучше в интерпретации значения последовательностей ДНК, чтобы мы могли гарантировать, что пациенты могут поставить правильный диагноз и соответствующее лечение антибиотиками.

Исследование опубликовано в Известиях Национальной академии наук ./p>

Spread the love

Комментарии

No comments yet.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *