Воскрешение белков устойчивости к антибиотикам

Ученые сообщают о "лабораторном воскрешении" нескольких белков в возрасте 2-3-миллиардов лет – древних предков энзимов, которые позволяют нынешним устойчивым к антибиотикам бактериям игнорировать огромные дозы пенициллина, цефалоспорина и других модных лекарств.

Достижение, отраженное на страницах Journal of the American Chemical Society, открывает возможность для научного "воспроизведения" эволюции устойчивости к антибиотикам с целью обнаружения новых путей решения проблемы.

Jose M. Sanchez-Ruiz, Eric A. Gaucher, Valeria A. Risso и их коллеги объясняют, что устойчивость к антибиотикам существовала задолго до того, как Alexander Fleming в 1928 году открыл первый антибиотик. Гены, содержащие инструкции по "возложению на протеины ответственности" за устойчивость к антибиотикам, были найдены в отложениях 30,000-летней вечной мерзлоты и других древних местах.

В этой связи уместно привести высказывание Gerry Wright, научного руководителя Института исследований инфекционных заболеваний имени Michael G. DeGroote канадского Университа McMaster, который также занимается изучением устойчивости микроорганизмов к антибиотикам. "Антибиотики — это часть природной экосистемы планеты. Поэтому, когда мы думаем, что разработали некое лекарство, по отношению к которому не появится устойчивость, мы обманываем сами себя. Эти вещи — составляющие природы. Вот почему мы должны быть чрезвычайно внимательны в том, как мы их используем. Микроорганизмы придумали способы обходить антибиотики намного раньше, чем мы научились их применять".

Упомянутое исследование сфокусировалось на так называемых бета-лактамазах - энзимах, отвечающих за устойчивость к семейству антибиотиков, включающему пенициллин, которые, по мнению ученых, появились миллиарды лет назад.

Исследователи описали использование лабораторных и статистических методов для воссоздания последовательности бета-лактамаз протеинов, относящихся к докембрийскому периоду, 2-3 миллиарда лет назад. Команда также синтезировала предполагаемые предковые энзимы и провела исследования их устойчивости, структуры и функционирования. "Использование лабораторного воскрешения докембрийских бета-лактамаз открывает новые возможности в изучении появления устойчивости к антибиотикам", - утверждается в отчете. "К примеру, сейчас становится возможным выполнять лабораторные воспроизведения молекулярной ленты эволюции лактамазы и использовать эти воспроизведения для изучения молекулярных детерминант эффективности адаптации лактамаз к антибиотикам различных видов". Авторы также отмечают, что чрезвычайная устойчивость и каталитические функции, демонстрируемые лактамазами 2-3-миллиарда лет от роду, означает, что воскрешение докембрийских белков может оказаться полезным для биотехнологической промышленности.

Исследование проведено при финансовой поддержке Министерства науки и инноваций Испании, Астробиологического института NASA, фондов FEDER и Технологического института штата Джорджия.

Источники: Terradaily.com, Phys.org, FacePla.net

Комментарии: