• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.08.2023
Василий Парфенов
1 188

ИИ нашел в ДНК вымерших видов людей пептиды для борьбы с современными микробами

3.1

Медицина имеет все шансы проиграть в «противостоянии щита и меча» с бактериями. Безответственное использование антибиотиков приводит ко все большему количеству микроорганизмов, устойчивых даже к самым современным препаратам. Американские биоинженеры предложили искать оружие против инфекций в прошлом нашего вида: они обратились к ДНК неандертальцев и денисовцев в поисках антимикробных молекул. И проверили их эффективность на современных возбудителях инфекций.

Антимикробные пептиды неандертальцев
Реконструкция облика неандертальцев / ©Natural History Museum, London / Автор: Дмитрий Жуков

Новое исследование базируется на довольно простом предположении. Бактерии эволюционируют очень быстро и постоянно вырабатывают новые способы противостояния молекулам, которые способны нарушить их развитие. Но в основе этого их преимущества — сравнительно небольшой геном. Его размер не может увеличиваться до бесконечности, и постепенно естественный отбор «выкидывает» из ДНК бактерий те последовательности, что более не нужны. Среди таких фрагментов могут быть отвечающие за устойчивость к молекулам, которые больше не встречаются в среде обитания бактерий. Но это не означает, что когда-то в прошлом они не были эффективны.

Люди тоже эволюционируют, просто существенно дольше. И геном человека точно так же может терять кодирующие последовательности, отвечающие за естественные антибиотики — антимикробные пептиды. Наши организмы вырабатывают их в ответ на появление возбудителя инфекции. Логично предположить, что многие десятки тысяч лет назад древние Homo встречались с предками современных бактерий. И в процессе этой борьбы появлялись антимикробные пептиды, которые в наших организмах уже не вырабатываются за ненадобностью, потому что с течением времени их эффективность радикально упала. Но ведь и бактерии о них уже «забыли».

Именно в таком ключе рассуждают авторы научной работы, опубликованной недавно в журнале Cell Host & Microbe. С ее препринтом (неотрецензированной версией) можно ознакомиться на портале bioRxiv, но главное помнить, что в нем могут содержаться ошибки или неточности.

Американские исследователи применили машинное обучение, чтобы выделить в геномах современных людей, денисовцев и неандертальцев участки, кодирующие антимикробные пептиды. Затем они выбрали те из них, что встречаются только у наших древних предков. Эти фрагменты ДНК проанализировали в симуляции на потенциальную эффективность по основным критериям антимикробной активности.

На следующем этапе наиболее многообещающие древние пептиды синтезировали и поместили в пробирку с Acinetobacter baumannii (ацинетобактерия Баумана). Это частый возбудитель госпитальных инфекций — менингита, пневмонии, бронхита, заражения ран, инфекций кровотока и урологических. Завершал цикл экспериментов опыт с живыми тканями мышей. В итоге как минимум шесть архаичных антимикробных пептидов показали эффективность против современных штаммов патогенного микроорганизмы.

Тем не менее медицинского прорыва пока не получилось. Выделенные из генома предков человека пептиды подавляли развитие бактерий, но лишь в чрезвычайно высоких концентрациях. Однако исследование и не ставило целью найти новый антибиотик: основной задачей было проверить реалистичность такого подхода. Это удалось доказать.

Авторы статьи предположили, что в ближайшее время ДНК древних людей станет одним из важных направлений поиска антимикробных соединений. В своей работе они затронули лишь небольшую часть генома. К тому же необязательно использовать архаичные пептиды «как есть», они могут стать основой для синтеза совершенно новых препаратов, атакующих бактерии одновременно и архаичными методами, и современными.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 08:19
Дарья Г.

В центре далекой галактики OJ 287 находятся две черные дыры, одна из которых в сотню раз больше другой. В 2021 году астрономы подтвердили существование пары по изменению яркости объекта. Теперь же ученым удалось доказать, что источником той необычной вспышки была именно малая черная дыра.

Вчера, 12:22
Алиса Гаджиева

Авторы нового междисциплинарного исследования выяснили, как распределялись ресурсы в сообществе земледельцев и скотоводов одной из альпийских долин семь тысяч лет назад.

Позавчера, 11:12
Александр Березин

Нынешняя версия крупнейшего носителя SpaceX вдвое мощнее «Сатурна-5», самой мощной ракеты прошлого. Однако документ Федерального управления гражданской авиации США показал, что Илон Маск планирует серьезно нарастить разрыв. Попутно у его ракеты значительно увеличится количество двигателей в обеих ступенях, в итоге она станет выше высочайшей пирамиды на земле.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

11 июня
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

12 июня
Александр Березин

Глава подразделения NASA по системам исследования Луны объяснила ранее неизвестное публике условие для высадки людей на спутнике Земли в сентябре 2026 года. Скептики оценили это заявление как стремление Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США переложить ответственность за срыв сроков лунной высадки на кого-то еще.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: