抗擊抗生素的新方法
據(jù)世界衛(wèi)生組織稱,由于抗生素耐藥性,每年約有70萬人死亡。在德國,每年約有6000人死亡,因為抗生素治療無效。Friedrich-Alexander-UniversitätErlangen-Nürnberg(FAU)和牛津大學的科學家們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)蛋白質的生產過程中有一點可以被細菌調節(jié)。這可以作為開發(fā)新抗生素的起點,并有助于克服對抗生素的耐藥性。
抗生素用于治療細菌感染。它們殺死并抑制細菌的生長,使感染消退,患者恢復。然而,在過去幾年中,越來越多的細菌產生了所謂的抗生素抗性,這意味著它們對抗生素的作用具有抗性。隨著時間的推移,這些類型的藥物變得無效,因此多重耐藥細菌變得更加普遍。
研究RNA合成的早期階段
這項發(fā)現(xiàn)現(xiàn)已發(fā)表在科學期刊Nature Communications上,可能是開發(fā)抗生素的全新起點。“現(xiàn)在可以根據(jù)我們的研究結果開發(fā)新藥,這些研究結果可以殺死導致疾病的細菌,”FAU跨學科臨床研究中心的David Dulin博士說。由David Dulin博士和牛津大學Achillefs Kapanidis領導的團隊領導的FAU團隊發(fā)現(xiàn),核糖核酸(RNA)生成的早期階段是控制細菌基因表達調控的關鍵?;虮磉_是用于描述由基因編碼的基因產物是如何形成的術語。這些產品通常是蛋白質或RNA分子。
在細菌中,RNA使用稱為RNA聚合酶(RNAP)的大蛋白質復合物產生。RNAP通過在稱為轉錄的過程中將核苷酸 - RNA的基本構建塊連接在一起來讀取DNA序列并構建RNA的拷貝。由于RNA的產生是細菌存活的基礎,因此它已經(jīng)成為深入研究的主題并且用作開發(fā)抗生素的起點,例如用于治療結核病。然而,當RNAP剛剛開始將前幾個RNA構建塊連接在一起時,仍然不清楚RNA的產生如何在早期轉錄階段受到調節(jié)。這是科學家團隊進行的研究的主題。
研究人員使用高端熒光顯微鏡,使他們能夠在開始產生RNA時監(jiān)測單個RNAP分子。他們發(fā)現(xiàn)最初的RNA合成受到強烈調節(jié) - 某種DNA序列迫使RNAP暫停幾秒鐘。暫停后,它只能繼續(xù)生產RNA。
這一發(fā)現(xiàn)完全改變了我們之前對細菌中初始RNA合成的理解。Dulin博士說:“RNAP可以在較長時間內與DNA和短片段同時結合,這一事實非常令人驚訝,因為它與當前的知識相矛盾。”基因表達中這一新檢查點的發(fā)現(xiàn)可用于開發(fā)新的抗生素。“例如,有可能開發(fā)出能夠將RNAP鎖定在暫停狀態(tài)的藥物,從而殺死導致疾病的細菌,”Dulin博士說。這些發(fā)現(xiàn)代表了全球抗生素耐藥性斗爭的一線希望。
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