Badanie zapewnia nowych wgląd w tajnego życie bakterie

Bakterie z syntetycznymi genetycznymi "zmianami" pokazują że antybiotyki pracują inaczej niż my myśleć

Bakteryjne infekcje są numerowym jeden przyczyną śmierci w pacjentach szpitala w Stany Zjednoczone, i odporne bakterie są rosnące, powodować dziesięć tysiące śmierć każdego roku. Rozumiejący dokładnie nie tylko celować ale także robić wydajny przeciw ich celom, nowych "superbugs," istniejący leka. jak antybiotyk praca jest kluczowa dla rozwijać alternatywne traktowanie strategie (lub no praca) Używać syntetyczne biologii techniki przy Wyss instytutem przy uniwersytetem harwarda, drużyna badacze odkrywał że bakterie odpowiadają antybiotyki wśrodku ciała versus Petri naczynie bardzo inaczej dalej, sugeruje że niektóre nasz aktualni przypuszczenia o antybiotykach mogą być błędni. - dokładnie opposite, w rzeczywistości -

Bakteryjne zmiany: "E. Coli kolonie które mogą przetrawiać laktozę, i tym samym aktywnie dzielili, zwrota błękit gdy r na specjalnym środku, gdy ATC dodawali podczas gdy kolonie które no mogą przetrawiać laktozę zostają białymi. Kredyt: Wyss instytut przy uniwersytetem harwarda"

"wizerunek jest najwięcej klinicystów że antybiotyki pracują zabijać aktywnie dzieli bakterie, i ćwiartowanie bakterie są ones które opierają się traktowanie i powodują infekcje upierać się. Chciałem znać czy to jest właściwie prawdziwy - robię proporci rozdzielające bakterie zmieniam nad kursem infekcja, i jak robi antybiotyki wywierają wpływ to?" mówi Laura Pewny, M.D, Ph.D, Klinicznego kumpel i Massachusetts szpitala ogólnego który jest pierwszy autorem nauka., przy Wyss instytutem "Syntetyczna biologia jest powszechnie używany konstruować bakterie tak, że produkują pożytecznie produkty lub diagnozują choroby, i używaliśmy że ten sam podejście tworzyć mikrobiologii narzędzie który może mówić my jak bakterie zachowywają się w ciele." Badanie publikuje w today zagadnieniu komórka drobnoustrój & gospodarz.

Pewny i jej kolego używał genetycznie konstruującego napięcie który tworzył w lab zakłada sedno pracownika wydziału Pamela srebro Wyss E. Coli bakterie, ph.D few rok temu. Bakterie genetyczną "toggle zmianę" szyfrującą w ich DNA którego "z" zmiany od "na" pozyci gdy bakterie wystawiają chemiczny nazwany anhydrotetracycline (ATC). Gdy zmiana obraca dalej, genetyczna zmiana która pozwoli one przetrawiać cukrową laktozę, zdarza się w bakteriach podczas gdy bakterie czyj zmiany zostają daleko no mogą. Klucz ten system jest że toggle zmiana może tylko podrzucająca jeżeli bakterie aktywnie dzielą gdy ATC dod; jakaś ćwiartowanie bakterii zmiany zost daleko, nawet gdy ATC będzie teraźniejszy. Tak toggle zmiana oferuje zdjęcie w czasie który może wskazywać czy bakterie byli aktywne lub uśpione w momencie ATC ujawnienia.

Bakteryjni studia często niosą out w Vitro, ale infekcje zdarzają się w powikłanym środowisku żywi bodies które są zupełnie różni od Petri naczynia., Oceniać ich bakterie wewnątrz - Vivo badacze wszczepiali małego plastikowego prącie w nogi myszy i inoculated ich konstruującego bakteryjnego napięcie w nogę imitować chroniczne bakteryjne infekcje które powszechnie powstają w istotach ludzkich gdy urządzenia medyczne i sztuczni złącza wszczepiają. Wtedy wstrzykiwali myszy z ATC przy różnymi czasami podrzucać toggle zmianę w jakaś rozdzielających bakteryjnych komórkach przez cały okres infekci "na" pozyci. Gdy wydobywali bakterie od myszy i rośli one na specjalnym zawiera środku, zakładają dniem wskazuje który opuszczał wokoło przyrodni i zostaje stała dla odpoczynku infekcja frakcja fourth ale, że wszystkie bakterie aktywnie dzielili dla pierwszy 24 godzin, że liczba bakterie zabija ciałem balansowali nowymi bakteriami tworzy przez komórka podziału. Ten rezultat odróżniał się od w Vitro odpowiedzi, w której dzielić once je zatrzymywali wszystkie bakterie dosięgali przewożenie pojemność ich środowisko.

Następnie naukowowie badali bakterii odpowiedź antybiotyki wewnątrz - Vivo pozwolić infekcję rozwijać się dla dwa tygodni, wtedy wstrzykujący myszy z antybiotycznym levofloxacin. Gdy analizowali wyciągane bakterie, zakładają to proporcja ximpx bakterie które aktywnie dzielący właściwie wzrastali., podczas gdy suma całkowita bakterie w myszach zmniejszał Ten wynik był w bezpośredniej opozyci antybiotyki obserwujący w Vitro który zabił więcej rozdzielające komórki niż ćwiartowanie komórki., Badacze ekranizowali bakteryjne kolonie dla antybiotycznego oporu i no znajdowali jakaś dowodu potwierdza który lepiej wytrzymywać killing skutki levofloxacin rozwijali bakterie, że antybiotyk był wciąż wydajny.

Tam  są kilka ewentualni powody" mówi Pewnego. "dlaczego zobaczyliśmy wysoką proporcję rozdzielające bakterie w obecności antybiotyka," "znajdujemy mnie najprawdopodobniejszego że uśpione komórki wyłaczają w aktywnego stanu ` pełnię przerwy które powstają po to, aby gdy antybiotyki zmniejszają całkowitej bakteryjnej populaci. Jeżeli bakterie kontynuują aktywnie dzielić przez cały infekci, gdy nasz nauka sugeruje, muszą być podatni antybiotyki." Naprawdę badacze byli sprawnie leczyć infekcję z wysoką dawką antybiotyk, wskazuje że, przeciwieństwo konwencjonalni przypuszczenia o bakteryjnych infekcjach, tam  jest żadny niezmiennym populacją uśpione, tolerancyjne komórki w ten chronicznym infekcja modelu. Jeżeli antybiotyk no pracuje, musimy skupiać się na znalezienie sposobach dostarczać więcej ono infekci miejsce" Ph.D który jest także Termeer profesorem i profesorem Biologiczna inżynieria przy Massachusetts Institute Of Technology Medyczna inżynieria & nauka. "lub identyfikowanie który można być przy sztuką,"., "inni tolerancja mechanizmy" mówi korespondować autora i Wyss zakłada sedno pracownika wydziału Jim Collins "raczej niż zakładający "że bastion ćwiartowanie bakterie jest winowajcą,"

"Ten badanie pokazuje władzę zapewniać nowych wgląd w mechanizmy komórkowa kontrola syntetyczna biologia i uwydatnia, jak musimy nieustannie kwestionować przypuszczenia które prowadzą kliniczną opiekę dzisiaj," mówimy Wyss Instytuckiego Zakłada dyrektora Donald Ingber, M.D, Ph.D as well as profesor. przy Harvard John A. Paulson szkołą inżynieria i Stosować nauki., który także jest Judah Folkman profesorem Naczyniasta biologia i Naczyniasty biologia program przy Harvard szkołą medyczną przy Boston Children szpitalem Bioengineering,

Dodatkowi autory papier zawierają Jeffrey sposób, Ph.D, kierownictwo wyższego szczebla naukowa i Matthew Pezone., przy Wyss instytutem, Badawczy asystent przy Wyss instytutem.

Ten nauka wspierał kresy grupą Obrończego zagrożenia Redukcyjną agencją i Wyss instytutem przy uniwersytetem harwarda Paul G. Allen.

Źródło: https://wyss.harvard.edu/the-secret-life-of-bacteria-revealed/