Израильские ученые нашли способ преодолеть сопротивление бактерий антибиотикам
Профессор Кимрон объясняет, что устойчивость бактерий к антибиотикам - одна из самых серьезных проблем, с которыми сегодня сталкиваются ученые и медики.
Важный успех в борьбе против устойчивых к антибиотикам бактерий: новое исследование Тель-Авивского Университета выявило механизм, с помощью которого «хорошие» вирусы могут атаковать «плохие» бактерии, уничтожать их и блокировать их размножение.
Исследователи продемонстрировали, что «хороший» вирус (бактериофаг) способен блокировать механизм репликации ДНК бактерий, не повреждая собственную, и отметили, что именно способность вируса отличать "себя" от "других" имеет в данном случает критическое значение. Это открытие раскрывает еще один увлекательный аспект взаимоотношений между бактериями и бактериофагами и может привести к лучшему пониманию бактериальных механизмов уклонения от бактериофагов, а также разработке новых способов использования бактериофагов для борьбы с бактериями.
Исследование, опубликованное недавно в PNAS - Proceedings of the National Academy of Sciences, возглавляли профессор Уди Кимрон, доктор Дор Саломон, доктор Тридиб Махата и Шахар Молшански-Мор с медицинского факультета Тель-Авивского университета. В работе также приняли участие профессор Таль Пупко, руководитель Школы биомедицины и исследований рака, а также нового Центра искусственного интеллекта и обработки данных; д-р Орен Аврам с факультета естественных наук и д-р Идо Йосеф, д-р Моран Горен, д-р Мириам Коэн-Манор и д-р Бисванат Джана с медицинского факультета Тель-Авивского университета.
Профессор Кимрон объясняет, что устойчивость бактерий к антибиотикам - одна из самых серьезных проблем, с которыми сегодня сталкиваются ученые и медики. Одно из возможных решений может заключаться в углублении понимания механизма целевого уничтожения бактерий «хорошими» бактериофагами как основы для разработки новых средств борьбы с бактериальными патогенами.
С этой целью участники нового исследования раскрыли механизм, с помощью которого бактериофаг захватывает контроль над бактериями. Выяснилось, что белок бактериофага использует белок восстановления ДНК бактерии, чтобы "исподтишка" разрезать эту ДНК в процессе ее восстановления. Поскольку собственная ДНК бактериофага не нуждается в этом специфическом восстановительном белке, он сохраняет свой "генетический багаж" в целости и сохранности. Таким образом, «хороший» бактериофаг делает сразу три важных действия: он различает свою ДНК и ДНК бактерий, разрушает генетический материал бактерий и блокирует размножение бактерий и деление клеток.
Профессор Кимрон: «Бактериофаг использует потребность бактериальной ДНК в восстановлении ("репарации"), в то время как сам он в таком механизме не нуждается. Способность различать себя и других имеет огромное значение в природе и в различных биологических процессах. Так, например, все механизмы антибиотиков идентифицируют и нейтрализуют только бактерии, с минимальным воздействием на клетки человека. Другим примером является наша иммунная система, которая настроена на максимальную агрессию против чужеродных тел с минимальными повреждениями собственного организма».
Исследователи обнаружили этот процесс, когда искали бактерии, выработавшие "иммунитет" к бактериофагам, и именно так сумели впервые идентифицировать механизмы действия бактериофага на свою "жертву". «Мы обнаружили, что устойчивые варианты бактерий перестали восстанавливать свою ДНК способами, уязвимыми для атаки бактериофага. Раскрывая методы, при помощи которых бактериофаги атакуют бактерии, мы можем содействовать победе в бесконечной битве против бактерий, устойчивых к антибиотикам», - заключает профессор Кимрон.
Почему млекопитающие не летают, как птицы, выяснили в Еврейском университете в Иерусалиме
Генетическое кодирование молекулы у птиц принципиально отличается от такового у рептилий и млекопитающих
Илья Амигудкандидат физико-математических наук, блогер
Благодаря чему птицы способны летать, в отличие от большинства млекопитающих (за исключением летучих мышей)? Ответ на этот вопрос найден благодаря исследованию профессора Авиху Клара из Еврейского университета в Иерусалиме. Его результаты недавно были опубликованы в журнале Science Advances. Вместе с профессором Авиху Кларом с медицинского факультета Еврейского университета в исследовании принимал участие профессор Клаудио Мелло из Орегонского университета здравоохранения и науки, сообщает Jerusalem Post.
Были выявлены специфические особенности, которые позволяют птицам летать, и которых нет у людей и других млекопитающих, кроме летучих мышей. Эти особенности, как оказалось, основаны на специфических молекулярных характеристиках животных.
Предыдущие исследования показали, что способность некоторых млекопитающих ходить обусловлена генетическим строением их спинного мозга, в то время как способность птиц летать также заложена в их спинном мозге. Определяющей характеристикой для способности к полету является генетическое кодирование молекулы эфрина-В3, которая дает птицам эту способность, согласно исследованию.
Группа исследователей обнаружила, что генетическое кодирование молекулы у птиц принципиально отличается от такового у рептилий и млекопитающих. «Молекула эфрин-В3 присутствует у млекопитающих, но мутировала или отсутствует у птиц. Это простое, но глубокое различие позволяет птицам махать крыльями и взлетать, — сказал Клар. — Наше исследование прокладывает путь для будущих экспериментов, чтобы выявить эволюцию нейронных сетей, которые обеспечивают различные режимы движения ног и рук, характерные для двуногих животных, таких как птицы и человек».
Исследование также показало, что мыши с мутацией в молекуле эфрина-В3 двигаются синхронными прыжковыми движениями как левой, так и правой стороны одновременно, подобно птицам. Это подтверждает теорию ученых о том, что генетические изменения с течением времени помогли птицам координировать модель движения, например одновременное взмахивание крыльями, что дает им возможность летать.