Текст уведомления здесь

Российские исследователи выявили сильные стороны возбудителя туберкулеза

За устойчивость микобактерий к широкому спектру антибиотиков отвечают замены в один нуклеотид.
Добавить в закладки
Комментарии

Сотрудники Института общей генетики им. Н.И. Вавилова и МФТИ определили, какие однонуклеотидные полиморфизмы (расхождения в составе ДНК размером в один нуклеотид) обеспечивают определенным штаммам микобактерий устойчивость к антибиотикам. В ходе этой работы они также обнаружили новые линии нечувствительных к противомикробным средствам микобактерий. Научная статья опубликована в журнале Tuberculosis. Исследования проводились в рамках ФЦП 14.613.21.0068 «Роль регион-специфичных полиморфизмов генов вирулентности в формировании лекарственной устойчивости Mycobacterium tuberculosis».

За последние полсотни лет, когда создание и производство антибиотиков стало особенно интенсивным, бактерии быстро эволюционировали так, что приобрели устойчивость ко многим антибиотикам и по мере появления препаратов того же назначения продолжают эту резистентность развивать. Поскольку за любым эволюционным событием стоит изменение в ДНК, можно «обогнать» появление устойчивости к антибиотикам у конкретных бактерий, если знать, какие именно замены нуклеотидов делают их невосприимчивыми к лекарствам. Сейчас, когда методы «чтения» последовательностей нуклеотидов ДНК уже хорошо развиты и сравнительно дешевы, на этот вопрос вполне возможно дать ответ.

Авторы статьи изучили состав 142 генов туберкулезной палочки Mycobacterium tuberculosis, задействованных в системах токсин-антитоксин типа II. Такие гены кодируют комплексы белков, один из которых нарушает жизненно важные процессы в клетке (токсин), а другой сдерживает его действие (антитоксин). Гены, кодирующие белки в составе таких систем, очень часто находятся в ДНК рядом с генами, обеспечивающими устойчивость к антибиотикам. Кроме того, некоторые противомикробные средства направлены на подавление действия антитоксина.

В качестве объекта исследования выбрали несколько штаммов линии Beijing. Она наиболее распространена в России и бывших республиках Советского Союза. Всего было секвенировано 1349 геномов бактерий этой линии. В 21 из генов систем токсин-антитоксин типа II ученые нашли однонуклеотидные полиморфизмы, которых не было у малоустойчивых к антибиотикам клеток Mycobacterium tuberculosis. Наиболее важными для выживания бактерий оказались замены в генах vapC37 (vapC37 A46G), vapC38 (vapC38 T143C) у бактерий линии Beijing-modern и vapC12 (vapC12 A95G) у бактерий линии Beijing-B0/W148.

Важность этих замен для живучести бактерий подтвердили, «заставив» изначально нерезистентную к ним бактерию Mycobacterium smegmatis (она тоже способна вызывать туберкулез) использовать мутантные гены vapC37 либо vapC38 или vapC12. Выяснилось, что указанные выше однонуклеотидные замены в генах vapC37 и vapC38 снижают активность токсина. То есть содержащая их клетка при встрече с антибиотиком не отравляется собственным ядом.

Полученную информацию планируют использовать для борьбы с антибиотикорезистентностью. Она показывает, по каким закономерностям развивается у бактерий устойчивость к своим «убийцам». Также на основании полученных данных исследователи выделили в линии Beijing 15 новых сублиний. Все они образовались в последние 50 лет по мере того, как туберкулезные микобактерии формировали устойчивость к антибиотикам и передавали ее друг другу в составе плазмид, то есть с помощью горизонтального переноса генов.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Течь в Марианской впадине оказалась вчетверо больше, чем ожидалось

Благодаря новым сейсмическим данным геологи выяснили, что за год из впадины утекает в недра Земли свыше ста тонн воды на метр разлома

Марианская впадина находится на  стыке двух тектонических плит — Тихоокеанской и Филиппинской. Тихоокеанская плита медленно движется в сторону Азии и подныривает под Филиппинскую, уходя в глубь низлежащего слоя, мантии. Вместе с собой плита уносит и воду, но точное количество утекающей в глубь планеты жидкости оставалось неясным. Работа исследователей, сотрудников университета штата Вашингтон и университета Стони-Брук в Нью-Йорке, позволила уточнить объемы «марианской течи».
Добавить в закладки
Комментарии

Чтобы получить картину происходящего на глубинах в десятки километров ниже самой глубокой впадины, ученые расставили на дне океана 19 сейсмометров, а еще семь аналогичных устройств разместили на островах; все вместе они регистрировали сейсмические волны, распространяющиеся внутри нашей планеты.

Сейсмические волны возникают как при землетрясениях, так и в ходе различных фоновых процессов, не сопровождающихся значимыми подземными толчками. Наблюдение за их распространением является стандартным методом изучения внутреннего строения планеты уже больше ста лет: именно благодаря отражению волн, расходящихся от землетрясения, в 1897 году немецкий исследователь Иоганн Вихерт обнаружил ядро Земли, а в наши дни «простукивание и прослушивание» недр повсеместно используется для поиска нефти. Точно так же теперь геологи смогли получить гораздо более качественные данные о строении глубинных слоев и точнее оценить содержание воды в увлекаемых внутрь мантии частях коры.

Схема расположения тектонических плит. Как правило, на месте стыков формируются либо горы, либо впадины; также в этих местах часто возникают вулканыUSGS, Bolelav1 / Wikimedia commons

Как оказалось, прошлые исследования давали число примерно в четыре раза меньшее, чем показало новое исследование. [ ... ]

Читать полностью

Пищевой сахар морит голодом бактерию худобы

Глюкоза и фруктоза подавляют ее способность усваивать сложные сахара

Ученые из Йельского университета показали, как простые углеводы меняют микрофлору кишечника. Для этого они провели эксперимент на мышах и разобрались, как диета с большим количеством фруктозы и сахарозы подавляет размножение бактерии Bacteroides thetaiotaomicron, распространенного микроорганизма, который живет и в кишечнике человека.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследования последних лет показывают, что население кишечника сильно влияет на здоровье человека. Важен тут и состав микрофлоры — одни микробы нам нужнее, чем другие. На этот состав, в свою очередь, влияет и то, что мы едим. Поскольку в развитых странах едят все больше простых углеводов (например, в США потребление сахаров за период с 1970 по 2000 год росло примерно на полкило в год на человека), особенно интересно узнать, как они влияют на жизнь в кишечнике.

Читайте также: Чего от нас хотят микробы?

Ученые взяли мышей и бактерию Bacteroides thetaiotaomicron, которая живет в кишечнике человека и, как пишут авторы статьи, «связана с худобой и здоровьем». Сначала ученые вырастили бактерию in vitro и добавили в ее питательную среду сахарозу и фруктозу. Сахара уже через час сильно навредили микробам. Тогда ученые перенесли бактерию на среду со сложными сахарами, снова посмотрели на них через час и увидели, что в такой среде микробов стало больше в 17-20 раз.

Для роста и развития колонии B. thetaiotaomicron нужен белок Roc (regulator of colonization), с помощью которого эти микробы усваивают сложные углеводы. Ученые выяснили, что глюкоза и фруктоза взаимодействуют с лидерной РНК, участком, который находится непосредственно перед последовательностью, кодирующей этот белок, и таким образом подавляют его экспрессию, то есть заставляют ген замолчать. [ ... ]

Читать полностью

Аллергический ринит будут предотвращать с помощью смартфона

Исследователи стимулируют пациентов с астмой самостоятельно лечить аллергический ринит на основе рекомендаций врачей, полученных через приложение.
Добавить в закладки
Комментарии

Обширный коллектив ученых из нескольких десятков стран, включая Россию, принял участие в оценке и улучшении очередной редакции ARIA — системы клинических рекомендаций для больных аллергическим ринитом и имеющих высокий риск проявления астмы. В этой версии рекомендаций делается упор на диагностику и «самолечение» аллергического ринита с помощью мобильных приложений. Научная статья опубликована в The Journal of Allergology and Clinical Immunology.

Бронхиальная астма — это воспалительное заболевание дыхательной системы. С ним связано множество факторов риска, и один из них — аллергический ринит. Это длительное воспаление слизистой оболочки носа, вызванное, как правило, контактом с пыльцой или пылью. По своим проявлениям аллергический ринит похож на простуду, но его можно отличить по изменению концентрации иммуноглобулина Е (IgE) в сыворотке крови. Именно оно свидетельствует о воспалительной аллергической природе «простуды».

Определять повышение уровня IgE медики предложили с помощью мобильных тест-систем, например MASK — Mobile Airways Sentinel networK. Это приложение позволяет пользователю вести дневник проявлений аллергии. По мере накопления данных о них программа «учится» предсказывать, когда и от чего возникнут новые приступы аллергического ринита, а также будут ли следовать за ними проявления бронхиальной астмы. В создании мобильных технологий для диагностики аллергического ринита и оценки его «астматической опасности» приняли участие и российские ученые. Их часть работы выполнена в рамках ФЦП 14.607.21.0017 «Разработка системы модульной диагностики IgE-зависимых аллергических заболеваний с адресной направленностью к основным формам заболеваний и различным группам пациентов».

В новом варианте ARIA, о котором идет речь в обсуждаемой статье, сделан акцент на «самолечение» аллергического ринита и равный доступ к его диагностике независимо от пола и возраста пациента. Под «самолечением» в данном случае понимается ситуация, когда человек вводит информацию о собственных проявлениях аллергического ринита в базу данных мобильного приложения, и на основе этих данных программа подбирает индивидуальный план лечения согласно рекомендациям квалифицированных специалистов. Все это направлено на то, чтобы повысить качество жизни больных аллергическим ринитом и бронхиальной астмой — предотвращать проявления первого заболевания и за счет этого снижать вероятность приступов второго.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы