Израильские исследователи нашли "оружие" в микромире – детали открытия

Исследователи из Еврейского университета Иерусалима разработали инновационный метод для поиска неизвестных бактериальных токсинов, способных эффективно уничтожать бактерии и грибки.

Об этом пишет Nature Microbiology.

Конфликт между бактериями, грибками, вирусами и другими микробами начался миллиарды лет назад и продолжается по сей день. В этой "войне" микробы используют сложные формы "оружия".

Бактерии, к примеру, создают токсины, безопасные для них самих, но смертельные для их противников. В прошлом веке люди научились извлекать эти токсичные соединения и использовать их в борьбе с бактериями — так были изобретены антибиотики.

Но у бактерий тоже накопился эволюционный опыт, и многие из них быстро адаптировались к антибиотикам, развивая устойчивость, что создало серьёзную угрозу для здоровья людей. Сегодня ученые пристально следят за микробной войной, чтобы найти новые виды "оружия" против инфекций.

Учёные из Еврейского университета внесли значительный вклад в эту борьбу, обнаружив новые бактериальные токсины, которые могут лечь в основу новых антибиотиков. Их исследование открывает новые горизонты в противомикробной терапии.

В прошлом антибиотики обнаруживали экспериментальным путем, исследуя токсичные соединения, выделенные из бактерий, и оценивая их эффективность против инфекций. Появление таких препаратов, как пенициллин и стрептомицин, было редким случаем удачи. Современные технологии предоставляют более точные способы анализа.

Группа под руководством доктора Асафа Леви разработала вычислительный метод, чтобы выявлять ранее неизвестные бактериальные токсины в базе из более чем 105 тысяч геномов. Метод фокусируется на идентификации белковых доменов длиной 100-150 аминокислот, что позволяет найти новые токсичные соединения, которые могли бы стать основой для антибиотиков.

Из девяти найденных токсинов, которые были протестированы в лаборатории, учёные показали их способность уничтожать клетки бактерий Escherichia coli и грибков Saccharomyces cerevisiae. Особый интерес вызвали пять генов антитоксинов, защищающих бактерии от их собственных токсинов, предотвращая самоуничтожение. Эти токсины также продемонстрировали высокую эффективность против патогенных грибов.

Анализ подтвердил, что токсины действуют путём разрушения жизненно важных процессов в клетках, таких как создание клеточной мембраны, работа ДНК и деление клетки.

Изучая стратегии выживания бактерий, учёные находят новые методы для борьбы с патогенными микроорганизмами. Результаты исследования могут сыграть ключевую роль в разработке антибиотиков нового поколения, что особенно важно в условиях нарастающей устойчивости патогенов к существующим препаратам.

Ранее "Курсор" рассказывал, что исследователи из Университета Бар-Илана разработали архитектуру для искусственных нейросетей, воспроизводящую принцип задержек, свойственный работе мозга.