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La ricerca ha potuto contribuire a progettare i peptidi per fermare i batteri resistenti agli antibiotici

I peptidi hanno potuto essere innescati per risolvere il problema spinoso di resistenza a antibiotici fra gli esseri umani. Gli scienziati di Rice University ritengono che possano aiutare.

Il laboratorio del riso del chimico Anatoly Kolomeisky ha modellato un intervallo delle molecole naturali e varie antimicrobiche dei peptidi (ampère), che aiutano i sistemi biologici, per valutare i meccanismi che usano per fermare i batteri nocivi. Quella comprensione potrebbe aiutare la progettazione dei peptidi per fermare i batteri che hanno sviluppato la resistenza agli antibiotici standard.

Ampère di batteri di uccisione a due punti: in primo luogo fissando alle loro membrane cellulari e poi inibendole. I ricercatori del riso -- Kolomeisky, socio postdottorale e autore principale Hamid Teimouri e dottorando Thao Nguyen -- trovato che entrambe le fasi sono ugualmente importanti contro i microbi dilaganti, ma che la potenza di inibizione è stata sottovalutata notevolmente.

Secondo i loro calcoli, l'invasione sembra contare su un numero massiccio dei peptidi -- anche in milioni -- per entrare nei batteri, ma in meno potrebbe essere richiesto significativamente per inibire i batteri dall'interno, in cui sono particolarmente buoni alla gommatura sugli attrezzi.

Ci sono modi che multipli l'ampère inibisce i batteri. Potrebbero aprire le membrane cellulari, batteri principali per esplodere, o potrebbero andare dentro i batteri ed interrompere le loro reti biochimiche. Ma là ancora molto non è conosciuto circa i meccanismi microscopici di come celle batteriche di uccisione di ampère.„

Anatoly Kolomeisky, il professor di chimica, Rice University

La ricerca compare nell'interfaccia del giornale della società reale.

La comprensione dei meccanismi dei peptidi ha richiesto lo sviluppo della struttura teorica per provare quanto le varie popolazioni di ampère rimuovono rapidamente i batteri da un sistema. Quei calcoli hanno rivelato l'inibizione è ugualmente importanti come invasione, secondo lo studio.

I risultati sono coerenti con i dati sperimentali e contribuiscono a spiegare come e perché gli ampère sembrano essere efficaci a una vasta gamma di concentrazioni. I ricercatori egualmente hanno esplorato il grado di fluttuazioni nel numero degli ampère dentro un batterio.

Con più tipi di ampère presenti, i peptidi sono migliori all'entrare ed a rompere su nelle celle. le popolazioni Meno eterogenee sembrano essere più veloci ai batteri d'inibizione una volta dentro. Hanno trovato che sintonizzando l'entrata degli ampère ed uccidere le tariffe potrebbe contribuire a gestire quel livello di eterogeneità.

“L'alta eterogeneità nel numero degli ampère assorbenti corrisponderebbe ai peptidi che entrano velocemente mentre l'eterogeneità più bassa descriverebbe i peptidi che uccidono velocemente,„ Teimouri ha detto.

I ricercatori sperano che i loro modelli aiutino altri a progettare gli ampère terapeutici che riescono dove gli antibiotici vengono a mancare, particolarmente sintonizzando la loro capacità di entrare nei batteri dell'obiettivo.

Source:
Journal reference:

Teimouri, H., et al. (2021) Single-cell stochastic modelling of the action of antimicrobial peptides on bacteria. Interface. doi.org/10.1098/rsif.2021.0392.