246
Вчені повторно відкрили механізм дії антибіотиків
Біологи виявили, що різні класи антибіотиків, що впливають на зовсім різні бактерії, вбивають мікроби, ушкоджуючи ДНК.
Дія антибіотиків заснована на великих відмінностях між бактеріями і тваринами. Антибіотики зв'язуються тільки з бактеріальними мішенями і не дають мікробам синтезувати білки (аміногліказиди), ДНК (хінолони) або клітинну стінку (бета-лактами). Ці механізми здаються зовсім не пов'язаними один з одним, але вчені з'ясували, що всі три класи речовин вбивають бактерії одним і тим же способом: вони викликають накопичення в клітині неправильних нуклеотидів.
У 2007 році було показано, що дія трьох різних класів антибіотиків призводить до утворення великої кількості активованих форм кисню (радикалів), але як саме це викликає загибель клітини, було не зрозуміло. З нової роботи випливає, що активований кисень призводить до утворення зіпсованих нуклеотидів, які вбудовуються в ДНК, що викликає включення системи виправлення помилок. Саме ця система (в нормі дуже потрібна організму) вносить розриви в ДНК і вбиває бактерії, пише Lenta.ru.
Група авторів спочатку працювала над вивченням механізму роботи ферменту DinB, що копіює ДНК, і намагалася з'ясувати, чому клітини, що синтезують його в надмірній кількості, помирають. Виявилося, що при синтезі ДНК цей фермент використовує не тільки правильні будівельні матеріали - нуклеотиди ATG і C, але може також використовувати зіпсований окисленням варіант G (8-оксо-dG). Більше того, вносячи пошкоджені нуклеотиди, фермент часто помиляється і замість правильних пар між ланцюгами ДНК (AT і GC) утворюються неправильні ("зіпсований G"-A).
Клітина вміє виправляти внесені помилки - існують спеціальні ферменти, які вирізають один з нуклеотидів такої пари, і замінюють його на правильний. Однак система виправлення помилок може справлятися тільки з невеликою їх кількістю. Якщо помилок стає надто багато, її робота врешті вбиває клітину.
Справа в тому, що коли неправильно спарених нуклеотидів стає занадто багато, ферменти, що виправляють, вирізують дуже багато зіпсованих букв і фактично розривають ДНК на шматки. Клітина з розірваної ДНК не може ділитися і помирає. Тому, коли в клітині або синтезується велика кількість DinB (що має тенденцію вносити зіпсовані нуклеотиди), або коли таких нуклеотидів просто стає дуже багато (через вплив антибіотиків) і вони потрапляють в ДНК і без DinB, - все це призводить до загибелі бактерії.
Автори сподіваються, що дослідження допоможуть розробити нові антимікробні речовини і зрозуміти механізми стійкості. Нещодавно у мікробів, ізольованих від дії людини в печері понад 4 мільйонів років, виявили гени стійкості до найсучасніших антибіотиків.
За матеріалами: Лента.РУ
Поділитися новиною
