Команда UNIST связала строение поверхности хищных бактерий с силой их атаки
Коротко
UNIST сообщил 22 октября, что команда под руководством Роберта Митчелла установила: строение липополисахарида (LPS) на внешней мембране кишечной палочки влияет на эффективность атаки хищной бактерии Bdellovibrio bacteriovorus. Укороченные внутренние ядра задерживали атаку во всех четырёх проверенных штаммах, а длинная цепь O-антигена снижала эффективность в двух из четырёх. По данным изданий, работа может помочь в создании «живых антибактериальных» средств.
Читать полностью 2 мин чтения
Ульсанский национальный институт науки и технологий (UNIST) сообщил 22 октября, что команда под руководством Роберта Митчелла с кафедры наук о жизни установила: строение липополисахарида (LPS) во внешней мембране кишечной палочки влияет на эффективность, с которой хищная бактерия Bdellovibrio bacteriovorus атакует. Newsis назвал строение LPS важным фактором этой эффективности. [ 1 , 2 , 3 ]
По данным Seoul Economic Daily и Newsis, Bdellovibrio проникает в другие бактерии, расщепляет компоненты цитоплазмы хозяина, размножается и затем уничтожает хозяина. Seoul Economic Daily написал, что она может устранять устойчивые бактерии, на которые не действуют существующие антибиотики, а также что она расщепляет генетический материал хозяина, что может препятствовать распространению генов устойчивости. Seoul Economic Daily сообщил, что до сих пор было неясно, какие поверхностные структуры участвуют в распознавании хозяина и проникновении в него. [ 1 , 2 ]
Команда сосредоточилась на цепях LPS, отходящих от внешней мембраны грамотрицательных бактерий. По данным Seoul Economic Daily, исследователи поочерёдно удаляли гены синтеза LPS у кишечной палочки и сравнивали атаку четырёх штаммов Bdellovibrio. Чем короче было «внутреннее ядро» — сахарная цепь ближе всего к внешней мембране, — тем сильнее задерживалась начальная атака во всех четырёх штаммах. По мере укорочения цепи выживало больше кишечной палочки, а доля хозяев, превращавшихся в «бделлопласты», снижалась. Когда удалённые гены восстанавливали, кишечная палочка снова становилась уязвимой для хищника. [ 1 , 2 ]
Добавление к концам цепи длинной сахарной цепи под названием O-антиген снижало эффективность атаки в двух из четырёх штаммов, тогда как две другие почти не изменились, сообщили Seoul Economic Daily и Newsis. Seoul Economic Daily указал, что длинная цепь закрывала поверхностные структуры, которые хищнику нужны для прикрепления и проникновения. Оба издания отметили, что штаммы различаются по способности распознавать поверхность хозяина или преодолевать барьеры. Команда предложила модель «оптимальной структуры LPS», при которой внутреннее ядро сохраняется, а внешние длинные цепи не слишком блокируют доступ, по данным Seoul Economic Daily. [ 1 , 2 , 3 ]
Команда также нашла способ усилить атаку. Когда хищные бактерии выдерживали час в растворе, содержащем LPS кишечной палочки, а затем смешивались с кишечной палочкой, они убивали её быстрее, чем без такой предварительной обработки. Как именно предварительная выдержка повышает активность атаки, неизвестно; Newsis сообщил, что команда добавила: нужны дальнейшие исследования. [ 1 , 2 , 3 ]
По словам Митчелла, чтобы использовать хищные бактерии как антибактериальное средство, нужно знать, насколько хорошо они атакуют целевой патоген и что определяет этот эффект. Исследование, по его словам, станет основой для подбора бактерий, соответствующих структуре поверхности патогена, и для поиска условий, усиливающих атакующую активность. Результаты были опубликованы онлайн в The ISME Journal 14 сентября, по данным Seoul Economic Daily и Newsis. Работа поддержана Национальным институтом здравоохранения при Министерстве здравоохранения и социального обеспечения, Национальным исследовательским фондом Кореи при Министерстве науки и ИКТ, а также Управлением научных исследований ВВС США. [ 1 , 2 , 3 ]
Почему это важно
По данным изданий, результаты могут помочь выбирать хищные бактерии, подходящие к поверхности конкретного патогена, и находить условия, которые усиливают их атакующую активность. Это рассматривается как основа для новых антибактериальных подходов против бактерий, устойчивых к антибиотикам. Работа является фундаментальным исследованием, а документы не сообщают о клиническом применении.
Ключевые факты
- UNIST сообщил 22 октября, что команда Роберта Митчелла с кафедры наук о жизни установила: строение LPS во внешней мембране кишечной палочки влияет на эффективность атаки Bdellovibrio bacteriovorus. [ 1 , 2 , 3 ]
- Когда внутреннее ядро LPS укорачивали, начальная атака задерживалась во всех четырёх проверенных штаммах Bdellovibrio. [ 1 , 2 ]
- Добавление длинного O-антигена на внешнюю часть LPS снижало эффективность атаки в двух из четырёх штаммов; в двух других существенных изменений не было. [ 1 , 2 ]
- Предварительная выдержка хищных бактерий в течение часа в растворе LPS заставляла их убивать кишечную палочку быстрее, чем без такой предварительной обработки. [ 1 , 2 , 3 ]
- Результаты были опубликованы онлайн в The ISME Journal 14 сентября. [ 1 , 2 ]
- Исследование поддержали Национальный институт здравоохранения при Министерстве здравоохранения и социального обеспечения, Национальный исследовательский фонд Кореи при Министерстве науки и ИКТ, а также Управление научных исследований ВВС США. [ 1 , 2 ]
Подтверждено несколькими источниками
- UNIST объявил, что строение LPS на кишечной палочке влияет на эффективность атаки хищной бактерии Bdellovibrio bacteriovorus. [ 1 , 2 , 3 ]
- Более короткое внутреннее ядро задерживало начальную атаку, а длинный O-антиген в некоторых штаммах снижал эффективность атаки. [ 1 , 2 , 3 ]
- Часовая предварительная выдержка в растворе LPS заставляла хищные бактерии быстрее убивать кишечную палочку. [ 1 , 2 , 3 ]
Пока неясно
- Почему предварительная выдержка в LPS повышает эффективность атаки хищных бактерий, неизвестно. Newsis сообщил, что механизм не установлен, а команда заявила, что нужны дальнейшие исследования; Seoul Economic Daily сообщил, что команда планирует продолжить исследования.
- Приведут ли результаты к пригодному «живому антибактериальному» препарату. Издания лишь говорят, что работа, как ожидается, станет основой для такой разработки, и не приводят ни сроков, ни клинических данных.