Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
02.11.2016
Редакция Naked Science
758

Антибиотики широкого спектра действия оказались деликатны к рибосомам бактерий

Американские ученые обнаружили, что антибиотики широкого спектра действия могут тормозить синтез белка в бактериальной рибосоме избирательно, а не полностью, как предполагалось ранее. Результаты работы опубликованы в журнале PNAS.

antibiotic_sensitvity_and_resistance
©Wikipedia

На молекулярном уровне действие антибиотиков может быть различным: например, за счет подавления синтеза клеточной стенки бактерии или вируса, нарушения работы рибосом (органоидов, на которых синтезируются белки). Последний механизм задействуют хлорамфеникол и линезолид — препараты, которые используются для борьбы с антибиотикорезистентными возбудителями. При этом считается, что, «атакуя» бактериальные рибосомы, эти вещества подавляют синтез белка полностью.

 

Ученые из Иллинойсского университета в Чикаго проанализировали механизм действия линезолида и хлорамфеникола на центр пептидил-трансферазы, где запускается синтез белка. Препараты испытывались на сенной палочке (Bacillus subtilis) и кишечной палочке (Escherichia coli). Анализ местоположения рибосом на матричной РНК (мРНК — матрица для синтеза белков) проводился методом тоу-принтинга. Бактерии помещались в раствор на 2,5 минуты, после чего фрагменты защищенной рибосомами мРНК секвенировались и наносились на карту генома.

 

Всего авторы проверили связь препаратов с 60 тысячами кодонов (троек нуклеотидов в ДНК или РНК), наиболее выраженной она оказалась с одной тысячей из них. При этом оба вещества «предпочитали» блокировать строго определенные, часто встречающиеся кодоны. Так, хлорамфеникол чаще тормозил кодирование аминокислот Ala (38 процентов) гена hns, реже — Ser (14,8 процента) и Thr (6,3 процента); линезолид также, как правило, «атаковал» кодоны, которыми зашифрованы Ala (69,9 процента). Концентрация веществ на их избирательность не влияла.

 

Связывание аминоацил-тРНК хлорамфениколом (оранжевый) и линезолидом (синий). / © James Marks, PNAS, 2016

 

Вместе с тем присутствие антибиотиков не останавливало трансляцию. Рибосомы бактерий продолжали движение до момента столкновения с ближайшим «оккупированным» кодоном. Хуже всего ингибирование происходило в редких кодонах: последующий анализ показал, что в таких пептидил-тРНК (несут растующую полипептидную цепь) и аминоацил-тРНК (присоединяют аминокислоту к тРНК) широко представлены остатки глицина. По мнению авторов, этот аминокислотный остаток может мешать действию препаратов.

 

«Активность хлорамфеникола и линезолида сильно зависит от специфики аминокислот на этапе формирования полипептидной цепи, которую несут рибосомы, и присоединения с растущим белком. Эти данные показывают, что зарождающийся белок модулирует свойства центра пептидил-трансферазы и влияет на связывающие его лиганды, в том числе антибиотики», — сообщила соавтор работы Нора Вазкез-Ласлоп (Nora Vazquez-Laslop).

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

Позавчера, 11:31
Сергей Васильев

Биологи впервые определили природный путь синтеза кокаина и перенесли соответствующие гены в растения табака, «научив» их производить небольшие количества наркотика.

Позавчера, 14:24
Василий Парфенов

Что такое накопитель энергии? Чем отличается аккумулятор от батареи? В чем настоящее чудо электричества? Вся эволюция человечества тесно связана с нашим умением добывать энергию в разных формах. Но настоящая революция произошла, когда появились технологии преобразования тепла, давления и работы в электричество. Благодаря этому мы научились транспортировать энергию и запасать ее. Дальнейший рост эффективности энергосистем невозможен без накопителей. Naked Science решил разобраться во всех деталях.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: