Cоли - Последние новости [ Фото в новостях ] | |
Российские ученые создают инновационный препарат от микробов
Гибридные наночастиц нитрида бора, серебра и антибиотиков станут эффективным лекарством против инфекций rusplt.ru »
2021-5-28 14:45
Ученые разработали бактерию, потребляющую углекислый газ
По словам ученых, это достижение является важной вехой, поскольку оно радикально меняет внутреннюю работу одного из самых популярных биологических модельных организмов. А в будущем E.coli, потребляющую СО 2, можно использовать для получения молекул органического углерода, которые можно использовать в качестве биотоплива или для производства продуктов питания. Продукты, изготовленные таким образом, будут иметь более низкие выбросы по сравнению с обычными способами производства и потенциально могут удалить газ из воздуха.
«Это похоже на метаболическую пересадку сердца», - говорит Тобиас Эрб, биохимик и синтетический биолог из Института наземной микробиологии им. Макса Планка в Марбурге, Германия, который не принимал участия в исследовании.
Растения и фотосинтетические цианобактерии - водные микробы, которые производят кислород - используют энергию света для преобразования или фиксации CO 2 в углеродсодержащие строительные блоки жизни, включая ДНК, белки и жиры. Но эти организмы могут быть трудно генетически модифицированы, что замедляет усилия по превращению их в биологические фабрики.
В отличие от этого, бактерия E.coli относительно проста в разработке, и ее быстрый рост означает, что изменения можно быстро протестировать и настроить для оптимизации генетических изменений. Но бактерия предпочитает расти на сахарах, таких как глюкоза, и вместо того, чтобы потреблять CO 2 , она выбрасывает газ в виде отходов.
Рон Майло, системный биолог из Научного института Вейцмана в Реховоте, Израиль, и его команда провели последнее десятилетие, пересматривая рацион E. coli . В 2016 году они создали 2 штамм, который потреблял CO 2 , но это соединение составляло лишь часть потребления углерода организмом - остальное было органическим соединением, которое питали бактерии, называемым пируватом.
В последней работе Майло и его команда использовали сочетание генной инженерии и лабораторной эволюции для создания штамма кишечной палочки, который может получать весь свой углерод из CO 2 . Во-первых, они дали бактериальные гены, которые кодируют пару ферментов, которые позволяют фотосинтезирующим организмам превращать СО 2 в органический углерод. Растения и цианобактерии обеспечивают это преобразование светом, но для E. coli это было невозможно. Вместо этого команда Майло вставила ген, который позволяет бактериям собирать энергию из органической молекулы, называемой формиатом.
Даже с этими добавками, бактерия отказалась менять свою сахарную еду на CO 2. Чтобы дополнительно настроить штамм, исследователи культивировали последующие поколения модифицированной кишечной палочки в течение года, давая им лишь незначительные количества сахара и СО 2 в концентрациях, примерно в 250 раз превышающих концентрации в атмосфере Земли. Они надеялись, что бактерии разовьют мутации, чтобы приспособиться к этой новой диете. Примерно через 200 дней появились первые клетки, способные использовать CO 2 в качестве единственного источника углерода. И через 300 дней эти бактерии росли быстрее в лабораторных условиях, чем те, которые не могли потреблять CO 2 .
Майло и его команда надеются, что их бактерии будут расти быстрее и жить на более низких уровнях CO 2 . Они также пытаются понять, как кишечная палочка эволюционировала, чтобы потреблять CO 2 : изменения только в 11 генах, казалось, позволили переключиться, и теперь они работают над тем, чтобы определить как.
По словам Шерил Керфельд, биоинженера в Университете штата Мичиган в Восточном Лансинге и Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли в Калифорнии, эта работа является «вехой» и демонстрирует силу объединения технологий и эволюции для улучшения природных процессов.
Уже сейчас кишечная палочка используется для создания синтетических версий полезных химических веществ, таких как инсулин и гормон роста человека. Майло говорит, что работа его команды может расширить продукты, которые могут производить бактерии, включая возобновляемое топливо, продукты питания и другие вещества. Но он не видит, что это скоро произойдет, пишет Nature.
kapital-rus.ru »2019-12-1 00:17
Мытье рук - лучший способ справиться с бактериями
Люди и животные переносят бактерии кишечной палочки в кишечнике. Это обычно безвредно, но некоторые штаммы вызывают пищевое отравление, другие вызывают инфекции мочевыводящих путей (ИМП), а наиболее опасные вызывают инфекции кровотока.
За последние 20 лет кишечная палочка стала более устойчивой к антибиотикам. Штаммы с ферментами расширенного спектра бета-лактамаз (ESBL) разрушают пенициллин и другой антибиотик, называемый цефалоспорин.
Ученые теперь обнаружили, что наиболее вероятный маршрут передачи для ESBL-E.coli напрямую от человека к человеку, «с фекальными частицами от одного человека, достигающими рта другого».
«Инфекции, вызванные ESBL-E.coli трудно поддаются лечению. И они становятся все более распространенными как в обществе, так и в больницах», - сказал Дэвид Ливермор из Медицинской школы Норвичского университета Восточной Англии.
Ливермор сказал, что уровень смертности среди людей, зараженных этими штаммами, в два раза выше, чем среди людей, зараженных штаммами, которые подвержены лечению.
Он сказал, что E.coli является наиболее распространенной причиной заражения крови, причем в Англии наблюдается более 40 000 случаев в год. Устойчивые к антибиотикам штаммы вызывают около 10% этих случаев и особенно беспокоят врачей, добавил Ливермор.
Исследователи проанализировали 20 000 образцов кала и сотни образцов крови. Тестирование показало, что штамм ST131, который обитает в кишечнике и может иногда вызывать серьезные инфекции, преобладает в пробах крови, канализации и кала человека, тогда как разные штаммы чаще встречаются в мясе и взвеси животных.
«Существует небольшое пересечение между штаммами людей, кур и крупного рогатого скота», - сказал Ливермор, ведущий автор отчета. «Подавляющее большинство штаммов ESBL-E.coli, вызывающие человеческие инфекции, происходят не от употребления курицы или чего-либо еще в пищевой цепи».
Ливермор утверждает, что курица все еще должна быть хорошо приготовлена, а сырое мясо и салат никогда не должны обрабатываться поочередно, но добавляет в случае ESBL-E.coli «гораздо важнее мыть руки после посещения туалета».
Это особенно важно в домах престарелых, поскольку пожилые люди страдают от наиболее тяжелых инфекций кишечной палочки, сказал Нил Вудфорд из Public Health England в своем заявлении.
Вудфорд также сказал, что следует избегать неправильных назначений, чтобы уменьшить устойчивость к антибиотикам, и необходимо сделать больше, чтобы избежать инфекций, пишет CNN .
«Чтобы ограничить серьезные, устойчивые к антибиотикам инфекции кровотока кишечной палочки, мы должны сосредоточиться на тщательном мытье рук и хорошем контроле инфекции, а также на эффективном лечении инфекций мочевыводящих путей», - сказал он.
kapital-rus.ru »2019-10-24 22:58
Российские исследователи обнаружили новый класс антибиотиков
Появление антибиотиков является одним из ключевых открытий 20-го века. Сегодняшний мир почти невообразим без них. Однако рост устойчивости к антибиотикам у бактерий, то есть их приобретенная способность противостоять воздействию лекарств, создает постоянную потребность в новых лекарствах. Новые исследования могут занять годы и, следовательно, становятся убыточными для фармацевтических компаний. Вот почему новые методы для открытия новых классов антибиотиков имеют важное значение.
Разработка новых антибактериальных препаратов, предназначенных для преодоления устойчивости клинически важных штаммов бактерий, вызвала значительный научный и социальный интерес. Однако этот процесс в основном сфокусирован на выявлении структурных аналогов в рамках уже известных классов антибиотиков. Российские ученые сделали ставку на обнаружение новых хемотипов, что более эффективно при поиске антибактериальных препаратов.
Исследователи из МФТИ и их коллеги из Сколтеха, МГУ им. М.В. Ломоносова и Института биохимии и генетики РАН в Уфе разработали и применили метод полуавтоматического анализа и использовали в качестве модели устойчивый штамм бактерий Escherichia coli. Метод основан на контроле бактериальной активности и четко показывает механизм действия различных соединений. Есть несколько способов убить бактерии. В этом исследовании ученые искали одно из двух: отклонения в генетическом материале бактерий - их ДНК - или ингибирование синтеза белка. Учитывая, что метод довольно прост и может быть автоматизирован, ученые смогли изучить более 125 000 молекул.
«Вместе с нашими коллегами лаборатория МФТИ провела высокопроизводительный скрининг библиотек малых молекул для выявления структурно разнообразных соединений с антибактериальной активностью. Платформа скрининга использует ранее описанный уникальный метод, разработанный для определения механизма действия антибиотика. В ходе исследования мы обнаружили класс малых молекул - производных 2-пиразол-1-илтиазола - со способностью ингибировать штамм E.coli, известный как ΔTolC E. coli », - пояснила Анастасия Аладинская, научный сотрудник лаборатории медицинской химии и биоинформатики Московского физико-технического института (МФТИ) и соавтор исследования. «Эти результаты исследований являются отправной точкой для дальнейшего изучения этого хемотипа, включая его последующую структурную оптимизацию».
В ходе исследования было выявлено 688 веществ с выраженной антибактериальной активностью. Было обнаружено, что тридцать восемь молекул, имеющих общий каркас 2-пиразол-1-илтиазола, обладают высокой активностью в отношении ΔTolC E.coli, что указывает на потенциальную ценность этого класса соединений. Интересно, что это было впервые, когда это свойство наблюдалось. В результате ученые отобрали восемь соединений, которые ингибировали синтез белка, и измерили их токсичность для клеток. Одно из соединений имело оптимальный баланс между его цитостатическими и антибактериальными свойствами.
Благодаря новому методу, который обеспечивает быстрый и эффективный скрининг огромного количества веществ, был идентифицирован новый класс соединений с антибактериальной активностью. Планируется изучить их свойства против устойчивых к антибиотикам штаммов, пишет NewsMedical.
kapital-rus.ru »2019-9-26 20:13
Умер 10-летний француз, парализованный с двухлетнего возраста из-за бактерии E. coli в мясном полуфабрикате
Во Франции скончался 10-летний мальчик, в числе еще 14 детей получивший отравление мясными котлетами с бактерией E. coli. Все заразившиеся дети... rosbalt.ru »