Анастасия Холодная 0,0

Можно ли повернуть вспять неумолимую способность бактерий приспосабливаться? Есть ли шанс сохранить силу антибиотиков, но при этом «перешагнуть» через адаптивные механизмы бактерий? В статье журнала Science Advances ученые из Университета Райса (Техас, США) рассказывают о разработке молекулярных машин, способных «просверлить» брешь в мембране бактерий, что поможет антибиотикам попасть в клетку.

Бактерии продуцируют массу разнообразных веществ, многие из которых обладают противомикробной активностью и служат оружием в конкурентной борьбе между бактериальными клетками. Недавнее исследование показало, что кластеры генов, необходимых для синтеза этих антибактериальных веществ, часто входят в состав профагов — фагов, интегрированных в бактериальный геном. Похоже, что многие умеренные фаги выступают в роли своеобразных оруженосцев для бактерий, постоянно конкурирующих друг с другом.

В связи с повсеместной антибиотикорезистентностью бактерий поиск новых антибиотиков становится задачей повышенной важности. Но не менее важно разобраться в механизме действия и уже описанных соединений. Большая группа исследователей, в числе которых специалисты из Сколтеха, МГУ им. М.В. Ломоносова и Гамбургского университета, смогла детально выяснить механизм действия антибиотика тетраценомицина X и показала, что это вещество «затыкает» выводной туннель бактериальных и эукариотических рибосом.

Проблема стремительного распространения устойчивости к антибиотикам среди патогенных бактерий — одна из самых острых проблем современной медицины, поэтому разработка новых антибиотиков сейчас является очень важной задачей. Недавно на страницах журнала Cell американские исследователи сообщили, что сумели найти новый потенциальный антибиотик широкого спектра в базе данных соединений Drug Repurposing Hub с помощью машинного обучения. Обнаруженное вещество получило название галицин. Авторы работы экспериментально показали, что галицин обладает бактерицидной активностью против бактерий разных филогенетических групп, включая такие патогены человека, как возбудитель туберкулеза Mycobacterium tuberculosis и возбудитель колита Clostridioides difficile. Наша статья посвящена новой стратегии поиска потенциальных антибиотиков с помощью машинного обучения.

Жизнь в бактериальном мире — это жестокая и безжалостная конкуренция за ресурсы и пространство, необходимые для существования. Чтобы выжить, многие бактерии обзаводятся плазмидами, которые кодируют токсины пептидной природы, убивающие соседние клетки, зачастую и своего вида. К числу таких токсинов относится микроцин C, вырабатываемый кишечной палочкой (Escherichia coli). Этот токсин образуется в виде пептида-предшественника, который приобретает губительные для клеток свойства после особых посттрансляционных модификаций. Хотя пептиды, подобные микроцину C, производятся многими неродственными видами бактерий и имеют совершенно разный аминокислотный состав, практически все они длиной ровно семь аминокислотных остатков. Но почему именно семь? Ответом на этот вопрос задались исследователи из Института биологии гена, Сколковского института науки и технологий, Университета Иллинойса (США) и Биомедицинского центра Уппсалы (Швеция), и результаты их исследований появились в свежем номере журнала mBio Американского микробиологического общества. Попробуем и мы разобраться в «знаке семи» микроцина C.

Повсеместно распространенная устойчивость бактерий к большинству антибиотиков, применяемых в современной медицине, грозит скорым ренессансом смертоносных бактериальных инфекций и потому вызывает большое беспокойство в кругах медиков и биологов. Поэтому одно из направлений, привлекающее внимание многих исследователей, — антимикробные пептиды, которые сами же бактерии и продуцируют для борьбы с конкурентами — другими бактериальными клетками. Зачастую эти пептиды содержат причудливые химические модификации, придающие им токсические свойства. Какие бактериальные ферменты осуществляют реакции, приводящие к таким замысловатым модификациям? Группа исследователей Центра наук о жизни Сколковского института науки и технологий совместно с исследователями из Центра Джона Иннса в Великобритании изучили ферментный комплекс, который синтезирует микроцин B17 — антибактериальный пептид, продуцируемый кишечной палочкой (Escherichia coli), и выявили химический механизм реакций, которые придают ему свойства токсина. Первый автор работы, Дмитрий Гиляров, любезно согласился прокомментировать исследование и рассказал, каковы перспективы применения бактериальных пептидов в клинической практике.

Недавно российско-американская группа ученых опубликовала результаты своей работы по изучению микробов, обитающих... во рту сибирского бурого медведя! Оказалось, что некоторые обитатели этого необычного места, а именно, бактерии вида Bacillus pumilus, выделяют антибиотик амикумацин А и сами защищаются от него весьма незаурядным способом. Это исследование крайне любопытно прежде всего с методической точки зрения, поскольку для выделения бактерий, продуцирующих антибиотик, был применен очень остроумный новый подход. Наша статья посвящена деталям этой интересной во всех отношениях работы.