發(fā)現(xiàn)細菌戰(zhàn)武器的觸發(fā)器
研究人員已經(jīng)能夠開啟并研究一些細菌用于將毒素注入其競爭對手的機制。細菌經(jīng)常競爭食物和空間等資源,有時這種競爭變得激烈。例如,一些細菌可以將毒素注入競爭細菌并殺死它們。
現(xiàn)在,倫敦帝國理工學院生命科學系的Alain Filloux教授的研究小組發(fā)現(xiàn)了兩個控制銅綠假單胞菌注射系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器。他們的研究成果發(fā)表在美國國家科學院院刊上。
在囊性纖維化患者中可引起肺炎,敗血癥和慢性感染的細菌對多種抗生素具有天然抗性。解決銅綠假單胞菌的一種方法可能是干擾其武器并使其更容易受到免疫系統(tǒng)或其他細菌的攻擊。
銅綠假單胞菌是一種“機會主義”病原體,意味著它廣泛存在,但只有在條件合適時才引起疾病 - 例如當一個人的免疫力受到損害時。如果研究人員知道什么能夠改變細菌攻擊系統(tǒng),那么他們就可以找到壓制武器或者利用它們的方法。
該研究的主要作者,來自帝國帝國生命科學系的Luke Allsopp博士說:“細菌競爭是一種積極的戰(zhàn)爭,它在我們的身體里一直在進行,例如在我們的內(nèi)臟和肺部。如果我們可以增加在“好”細菌的作用下,我們可能能夠抵抗更多導致感染的“壞”細菌。
“或者,將來我們可以通過添加某些殺死病原體但可以很容易地用抗生素殺死的細菌來治療受感染的傷口。我們可以使用它們來靶向并摧毀對抗生素無反應(yīng)的細菌,如P最后,我們可以用簡單的抗生素消滅我們引入的細菌。這是一種新的概念,通過使用細菌來做我們骯臟的工作來克服抗生素耐藥性。“
射擊機制
為了燃燒毒素,銅綠假單胞菌必須使它們進入細胞內(nèi),然后通過細胞壁。為此,它使用蛋白質(zhì)分泌系統(tǒng)。這項研究的重點是'VI型分泌系統(tǒng)'(T6SS),它就像一個弩,將毒素從細胞中射出并進入靶細胞,就像毒箭一樣。
該團隊發(fā)現(xiàn)了兩種調(diào)節(jié)蛋白,可以控制這些系統(tǒng)何時開啟并開始發(fā)射。一個調(diào)節(jié)器增加了T6SS的作用,另一個減少了動作。
研究人員還可以通過檢測細菌細胞外的蛋白質(zhì)來判斷T6SS弩何時“被解雇”。
銅綠假單胞菌有三種類型的T6SS,研究人員認為它可以用于細菌可以存活的不同環(huán)境中,例如在水中,土壤中和人體內(nèi)。這組作者說,由于兩個監(jiān)管機構(gòu)都可以控制所有三個T6SS的活動,因此可能會出現(xiàn)所有三個系統(tǒng)同時開啟的情況,例如當它們受到極端攻擊時。
例如,先前的研究表明,當銅綠假單胞菌檢測到裂解 - 細胞分裂 - 這使得其中一種T6SS的活性增加。這項工作表明,在檢測到裂解后,所有三種系統(tǒng)的活性都會增加。
Allsopp博士說:“很多細胞溶解可能意味著他們所有的朋友都死了,所以細菌可以加速攻擊并進行更多的攻擊,可能會立即打開所有系統(tǒng)。”
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