Reseña antimicrobiana localizada superficie del despliegue

El despliegue antimicrobiano localizado superficie, o MATE, es una plataforma de la investigación de la alto-producción que determina los péptidos antimicrobianos nuevos para combate bacterias gramnegativas multi-droga-resistentes.

Haber: molekuul_be/Shutterstock.com

La resistencia antibiótico es una de las amenazas más grandes para la vida humana, con las bacterias resistentes a los antibióticos estimada para causar 30 millones de muertes en 2050.

La resistencia antibiótico ocurre cuando las bacterias cambian y llegan a ser no sensibles al remedio antibiótico. Hay una necesidad urgente de desarrollar la nueva clase de los antibióticos que pueden apuntar el alcance diverso de las bacterias resistentes a los antibióticos que ahora han emergido.

Revelado antibiótico

La nueva clase pasada de antibióticos fue desarrollada durante hace 40 años, sin embargo, varios grupos de investigación han desarrollado los péptidos antimicrobianos que complementan los antibióticos viejos.

Los péptidos antimicrobianos o los péptidos de la defensa del huésped son los antibióticos amplios del espectro que pueden apuntar bacterias, virus envueltos, y hongos. Sin embargo, las técnicas para revisar bibliotecas del péptido y para descubrir péptidos más nuevos están faltando actualmente, con la mayoría de los estudios centrándose en los péptidos o los campamentos antimicrobianos catiónicos naturales.

Debido a su carga y talla catiónicas que sujetan y que insertan en los bilayers bacterianos de la membrana a los poros de la forma. Aunque los campamentos se hayan mostrado para ser ines vitro efectivo, in vivo sus efectos son menos potentes. Así, las nuevas técnicas para la exploración antimicrobiana del péptido más allá de patrones naturalmente disponibles se requieren.

Los fundamentales de MATAN

Crear una biblioteca del péptido y transformación de las células bacterianas

Para lograr la superficie el despliegue antimicrobiano localizado, una biblioteca al azar del péptido se crea usando las pinturas de fondo al azar de la polimerización en cadena que flanquean la región del péptido. Los plásmidos que contienen estas series del péptido después se transforman o se integran en el genoma de bacterias (del interés).

Los péptidos son proteínas de la fusión que consisten en el siguiente: a) serie de la señal de la lipoproteína del murein (lpp) que dirige las proteínas para la exportación del citoplasma; b) cinco dominios de la transmembrana (residuos 46-159) de la proteína de la membrana de OmpA para la localización exterior de la membrana; c) correa flexible que permite la libertad espacial; d) péptido de la C-terminal.

El dominio de la transmembrana se agrega al péptido como durante infecciones, los antibióticos primero obran recíprocamente con una bacteria en su superficie de la célula. Así para recapitular esto, los péptidos se apuntan a la superficie bacteriana de la célula.

Expresión de péptidos antimicrobianos en las bacterias

Posteriormente, las bacterias gramnegativas que expresan las proteínas del péptido de la fusión se crecen en cultura y son inducidas por IPTG. Los péptidos con las propiedades antibacterianas llevarán a bactericida o los efectos bacterioestáticos y las bacterias de expresión serán eliminados de la población.

Secuencia de la generación siguiente de las poblaciones de entrada y del rendimiento

Usando la generación siguiente que ordena técnicas, las series de bibliotecas del plásmido son pre- cerco y poste-inducción. In silico las técnicas entonces se utilizan para comparar cada péptido y su abundancia pre- y poste-inducción. Esto lleva a la identificación de péptidos antimicrobianos potenciales.

Validación de péptidos antimicrobianos

Para la validación, tres péptidos antimicrobianos descubiertos hacia adentro MATAN y dos péptidos del mando se transforman o se integran hacia adentro al genoma de E.coli. Se inducen y se cosechan posteriormente en 0,2,3,4 horas.

Se hace la construcción de la biblioteca de la generación siguiente y la secuencia y lee se normalizan a las cuentas de la entrada. Mientras que los péptidos del mando deben mostrar un doblez neutral cercano del cambio del tronco en las series de entrada y del rendimiento, los péptidos de la prueba deben exhibir idealmente un cambio del doblez log2 de -1 o bajar la indicación de su retiro de la población en un cierto plazo.

MATE destapa el centro común químicamente diverso de antibióticos

Los antibióticos descubiertos hasta que ahora son dominados por los péptidos que son catiónicos (positivo - cargado) y anfipáticos (conteniendo piezas hidrofílicas e hidrofóbicas). Sin embargo, los péptidos determinados usando SLAY tienen la carga neutral y hydrophobicity neutral por término medio.

Aunque en péptidos tradicionales positivo - la lisina cargada se encuentra en una frecuencia mucho más alta, allí no es ningún enriquecimiento de cualquier aminoácido específico en active comparado con las series inactivas descubiertas MATA a través. También tienen presencia igualmente frecuente de aminoácidos hidrofóbicos, tales como alanina, isoleucina, leucina, y valina. Así, MATE las ayudas destapan el paisaje extenso e inexplorado de péptidos antimicrobianos potenciales.

MATE los golpes tienen diversos mecanismos de la acción antibacteriana

Aunque los péptidos antimicrobianos tradicionales actúen en las bacterias con la desorganización de la membrana con efectos bactericidas, los péptidos determinados por los péptidos SLAY se han propuesto para poseer la formación del no-poro y mecanismos diversos de la acción.

El mecanismo de la acción de los péptidos determinados con SLAY es todavía no entendible. También, los péptidos de la MATANZA y otros péptidos catiónicos tienen una diferencia importante en sus propiedades tóxicas. Causa catiónica de los péptidos captura-como actividad en 25 mg/kg y mortalidad inmediata en 35 mg/kg que muestran sus efectos tóxicos. Sin embargo, los péptidos aniónicos descubiertos en SLAY no muestran ninguna efectos tóxica hasta 50 mg/kg.

Fuentes:

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Surat P

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Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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