به گزارش نيوز اسکاي و به نقل از news-medical از آنجا که آنتی بیوتیک های متعارف همچنان اثربخشی را در برابر پاتوژن های در حال تحول از دست می دهند ، دانشمندان مشتاق استفاده از تکنیک های کشتار باکتری ها که توسط باکتریوفاژها کمال می شوند ، ویروس هایی که باکتری ها را آلوده می کنند ، استفاده می کنند.
یکی از چالش های مهم ایستادن در راه آنها ، دشواری در مطالعه پروتئین های باکتریوفاژ (فاژ) و تعیین دقیق چگونگی عملکرد ویروس برای از بین بردن باکتری های میزبان خود است. تحقیقات جدید از آزمایشگاه ملی لارنس برکلی (آزمایشگاه برکلی) می تواند به سرعت بخشیدن به مسائل کمک کند.
Vivek Mutalik ، دانشمند کارکنان در منطقه زیست شناسی آزمایشگاه برکلی گفت: “ما یک روش غربالگری ژنتیکی با توان بالا ایجاد کردیم که می تواند بخشی از سلول باکتریایی را که توسط یک نوع قوی از سلاح فاژ به نام” پروتئین های لیز تک ژن “هدف قرار داده است ، شناسایی کند.” نویسنده در مورد یک مطالعه جدید که کار در زیست شناسی شیمیایی طبیعت را توصیف می کند. “با افزایش مقاومت به آنتی بیوتیک ، ما فوراً به گزینه های آنتی بیوتیک احتیاج داریم. برخی از کوچکترین فاژها که از کد پروتئین های لیز تک ژن (SGLS) می دانیم ، همچنین به عنوان” آنتی بیوتیک های پروتئین “شناخته می شوند تا اجزای اصلی تولید دیواره سلول باکتریایی را مهار کنند ، هنگام مختل شدن ، به طور مداوم سلول را بکشید. ”
به نظر می رسد حداقل یک نوع فاژ برای هر فشار شناخته شده باکتری ها وجود دارد ، و تصور می شود که آنها فراوان ترین موجودات بیولوژیکی روی زمین هستند. در حقیقت ، در حال حاضر 1031 ذرات فاژ در کره زمین تخمین زده می شود ، یا معادل یک تریلیون فاژ برای هر دانه ماسه. هر یک از این فاژها در کنار فشار میزبان انتخاب شده خود تکامل می یابند و به آنها امکان می دهد تا با سلاح های بیولوژیکی بهبود یافته ، با ویژگی های مقاومت باکتریایی مقابله کنند.
این فراوانی ، ویژگی و اثربخشی عظیم به این معنی است که برای مطالعه وجود دارد و ما باید از نظر تئوری بتوانیم از فاژها برای کنترل هرگونه میکروب مضر استفاده کنیم. فاژها همچنین برای سلولهای غیر باکتریایی بی ضرر هستند ، دلیل دیگری که به عنوان داروها و ابزارهای کنترل کننده زیستی بسیار جذاب هستند.
مشکل هنگام تلاش برای جداسازی یک فاژ واحد از محیط و تعیین اینکه میکروب را هدف قرار می دهد و چگونه است ، بوجود می آید. دانشمندان غالباً قادر به ارزیابی نبردهای فاژ باکتریها بر اساس توالی ژنومی نیستند و یا آنها را در عمل مطالعه می کنند زیرا بسیاری از باکتری ها را نمی توان در یک آزمایشگاه کشت داد-و حتی اگر بتوانند ، یک ذات ذاتی وجود دارد که نیاز به دانستن پیش از آن دارد زمانی که باکتری ها برای کشت به منظور مطالعه فاژهای آلوده و کشتن آنها هستند.
برای کنار گذاشتن این موانع و شناسایی اهداف سلولی SGL ها ، Mutalik و همکارانش از فناوری استفاده کردند که تیم قبلاً اختراع شده بود به نام توالی کتابخانه بیان اسلحه دوتایی (DUB-SEQ). DUB-SEQ به دانشمندان این امکان را می دهد تا از یک کتابخانه رمزگذاری شده از قطعات DNA استفاده کنند تا چگونگی عملکرد ژنهای ناشناخته را بررسی کنند ، و می توان در نمونه های پیچیده محیطی که حاوی DNA بسیاری از ارگانیسم ها است ، استفاده کرد-لازم نیست. در این مطالعه ، نویسندگان از شش SGL از شش فاژ استفاده می کنند که باکتری های مختلفی را آلوده می کنند و بخشی از دیواره سلولی باکتریایی را شناسایی می کنند یا مولکول هایی را که هر SGL به آنها حمله می کند ، شناسایی کردند. آنها با همکاری دانشمندان دانشگاه A&M تگزاس ، توصیف مفصلی از عملکرد یک SGL را انجام دادند.
این کار نشان داد که پروتئین های SGL مسیرهای ایجاد دیواره سلولی را که خیلی زود در تاریخ تکاملی باکتریها بوجود می آیند ، هدف قرار می دهند و هنوز هم توسط تقریباً تمام باکتری ها (از جمله باکتری های بیماری زا) مورد استفاده قرار می گیرند. از آنجا که پروتئین های SGL به چنین اهداف اساسی و همه جا حمله می کنند ، می توانند باکتری ها را به غیر از فشار هدف فاژ از بین ببرند – تأیید می کنند که آنها به عنوان آنتی بیوتیک پتانسیل خوبی دارند.
فاژها در هنگام از بین بردن باکتری ها ، نوآوران خارق العاده ای هستند. ما واقعاً از کشف مکانیسم های جدید هدف گیری پاتوژن باکتریایی که می توانند به روشهای درمانی استفاده شوند ، هیجان زده هستیم. “
بنیامین آدلر ، نویسنده اول ، همکار فوق دکترا در آزمایشگاه جنیفر داودنا در UC برکلی
اکنون که این تیم رویکرد DUB-SEQ را برای مقابله با این سؤال ارزیابی کرده است ، می تواند آن را در هزاران فاژهای تولید کننده تک ژن که در انتظار توصیف در نمونه های محیطی است که تیم از اقیانوس ، خاک و حتی انسان جمع آوری کرده است ، به کار برد. روده. الهام بخش داروی دستیابی به موفقیت بعدی می تواند در آنجا باشد و منتظر است.
