Челябинские ученые приблизились к созданию суперантибиотика
Ученые всего мира пытаются создать принципиально новые антибиотики, к которым бы у бактерий не существовало защиты. Этой же проблемой более десяти лет занимаются молодые ученые ЮУрГУ Геннадий и Татьяна Макаровы. Но они пошли другим путем: не синтезировать антибиотики, а их «обсчитывать».
«Половина клинически используемых антибиотиков действуют на рибосому бактерии. Мы пытаемся выяснить именно механизм работы рибосомы и то как антибиотики в это вмешиваются» – рассказывает кандидат химических наук Татьяна Макарова.
Рибосома – это специальное клеточное устройство, в котором синтезируется белок, основа жизни всех организмов, от бактерий до человека. В одной бактериальной клетке содержится около 10 тысяч рибосом, это треть ее сухого веса. Рибосома – очень удобная мишень для антибиотиков, и до последнего времени считалось, что они работают как своеобразная «пробка», препятствующая синтезу белка и приводящая к остановке жизнедеятельности.
«Значительная часть антибиотиков – эритромицин, макролиды, фениколы, линкозамины и так далее – действительно связываются в рибосомном туннеле, есть данные, полученные рентгеноструктурной и криоэлектронной микроскопией, – поясняет Татьяна Макарова. – Рибосомный туннель – это туннель внутри рибосомы, по которому синтезированная новая цепь белка выходит наружу. Но связывание не означает полную остановку действия рибосомы. Часть белков продолжает синтезироваться. Это показала исследовательская группа академика Алексея Алексеевича Богданова в МГУ».
Совместно с коллегами из Московского государственного университета имени Ломоносова челябинские химики исследуют бактериальную рибосому. На проведение исследований получен грант Российского научного фонда. Принципиальное отличие работы челябинских химиков – это метод математической статистики. Ученые создают компьютерную модель рибосомы и просчитывают ее эволюцию в молекулярной динамике. В мире этим занимаются всего 30 человек, и двое из них – челябинцы.
На сегодня получен уникальный результат: ученые ЮУрГУ нашли в рибосоме бактерии некий «сенсор», который способен остановить синтез белка. Старший научный сотрудник лаборатории многомасштабного моделирования многокомпонентных функциональных материалов химического факультета ЮУрГУ Геннадий Макаров объясняет, как это происходит: «Есть антибиотик, есть определенный пептид в туннеле, они вызывают некоторые изменения и рибосому «заклинивает».
Наивное представление может заключаться в том, что они все втроем «склеились». Дело может быть в том, что именно в таком сочетании антибиотик и растущий пептид давят на некую «кнопку» внутри рибосомы, так называемый аллостерический сенсор, который запускает каскад внутренних изменений в рибосоме и выводит из строя один из ее функциональных центров».
Челябинские ученые первыми в мире предложили и отработали алгоритм поиска аллостерических каскадов по данным молекулярной динамики. С помощью этого метода удалось выявить аллостерический сенсор в рибосомном туннеле, о котором практически не было известно. Это значит, что сейчас ученые могут пытаться подбирать новую молекулу антибиотика, которая давила бы именно на этот сенсор и запускала сигнал, который выводит рибосому из строя. Это будет вещество, к которому у бактерий нет готовых систем защиты, выработанных сотнями миллионов лет.
Светлана Бацан
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно