آنتی بیوتیکبیوتکنولوژی میکروبیمهندسی ژنتیک

رمزگشایی از باکتریهای خفته

محققان دانشگاه MIT سطح کنترل کننده ی دیگری از حیات را شناسایی کرده اند که به سلول اجازه تغییر حالت سریع در شرایط اضطراری را می دهد.


بسیاری از باکتری ها، از جمله باکتری عامل سل، از این استراتژی استفاده می کنند تا وارد حالت کمون شوند؛ تا بتوانند در شرایط سخت، در فقر اکسیژن یا ماده غذایی، زنده بمانند. در بیماری سل، عامل عفونت ریه می تواند تا سالیان دراز باقی بماند و دوباره بیدار شده و ایجاد بیماری کند. در واقع این محققان، سیستمی را که باکتری در شرایط استرس از آن استفاده می کند تا خود را خاموش کند و وارد یک مرحله مقاوم بشود، شناسایی کرده اند. با هدف قراردادن این سیستم کنترل ژنتیکی که اخیرا شناسایی شده است، دانشمندان قادر به طراحی آنتی بیوتیک های جدید علیه سل و دیگر بیماری ها خواهند بود.

این محققان بر روی مایکوباکتریوم بویس مطالعه کرده اند. این سویه، بیماری ضعیفتری نسبت به مایکوباکتریوم توبرکلوزیس ایجاد می کند و معمولا جهت واکسیناسیون علیه سل استفاده می شود. آنها قبلا نشان داده بودند که استرس هایی همچون اشعه یا مواد شیمیایی باعث القاء سیستم تغییردهنده ی tRNA می شود. این تغییر باعث می شود ماشین پروتئین ساز سلولی از حالت معمول خارج شده و فعالیت های مورد نیاز شرایط اضطراری را انجام دهد. در این مطالعه به این امر پرداخته شد که چگونه این تغییر در برهمکنش بین tRNA و mRNA اثر می گذارد. در واقع، بعد از ساخته شدن یک مولکول tRNA، تغییرات شیمیایی زیادی روی آن اعمال می شود که این تغییرات بروی برهمکنش tRNA و mRNA در ریبوزوم موثر است. این محققان نشان دادند که برخی تغییرات خاص بر روی tRNA درشرایط کمبود اکسیژن و توقف رشد، نرخ وقوع بیشتری دارند.

یکی از تغییرات بر روی آنتی کدون ACG ترئونین یافت شد. با تحقیق بر روی کل ژنوم مایکوباکتریوم بویس در این مطالعه مشخص شد که در این گونه نرخ وقوع کدون ACG نسبت به دیگر کدونهای کد کننده ترئونین به مراتب بیشتر است. آنها مشخص کردند که ژن های با ACG بالا در خانواده ای هستند که به عنوان رگولون DosR شناخته می شوند. در غیاب اکسیژن، این باکتریها مقادیر زیادی از پروتئینهای رگولون DosR را بیان می کنند که این پروتئینها متابولیسم و تقسیم سلولی را خاموش کرده و باعث ورود به حالت کمون می شوند.

محققان نشان دادند که وقتی کدون های دیگری غیر از ACG برای ترئونین در ژنوم گذاشته شود، سلولها دیگر قادر به ورود به حالت کمون در شرایط کمبود اکسیژن نیستند. در واقع این تغییر tRNA برای بقاء باکتری در شرایط استرس ضروری می باشد. بنابراین آنزیمی که مسئول این سوئیچ می باشد می تواند هدف دارویی خوبی برای آنتی بیوتیکهای جدید باشد. این دانشمندان انتظار دارند که خانواده ژنی دیگر نیز همچون ژن های مورد نیاز برای پاسخ به قحطی و افزایش مقاومت، احتمالا با روشی مشابه تغییرات tRNA کنترل می شوند. آنها اظهار داشتند که این در واقع یک سیستم ژنتیکی دیگر است که هر خانواده ژنی که مسئول تغییر فنوتیپ سلولی است، غنی از یک کدون اختصاصی است که مسئول ارتباط با یک tRNA تغییر یافته اختصاصی است.
همچنین این پژوهشگران این پدیده را در سایر گونه ها، از جمله انگل ایجاد کننده مالاریا دیده اند و اکنون در حال مطالعه بر روی انسان می باشند.

آماده سازی : مرضیه عزیزی

لینک خبر
لینک مقاله

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن