Градиентот на протон предизвикува инфекција со салмонела - Извештај за иновации
Салмонелата е една од најчестите причини за бактериски гастроинтестинални инфекции. Со цел да се заразат луѓето, бактериите користат софистицирана стратегија: Тие се приближуваат до клетката домаќин, се прицврстуваат и потоа инјектираат сигнални супстанции што им овозможуваат да навлезат во клетката.
Научниците од Хелмхолц центарот за истражување на инфекции (ХЗИ) во Брауншвајг сега можеа да покажат што овозможува ослободување на овие сигнални супстанции, а со тоа и за време на инфекцијата. Истражувачите ги објавија своите резултати во списанието „PLOS Genetics“.
Загадените јајца, десерти и сурови производи од живина се меѓу најчестите причини за инфекции со салмонела. Тие предизвикуваат сериозно воспаление на цревата, што може да биде дури и фатално, особено кај мали деца и постари лица.
Бактериите влегуваат во телото со храна и активно се движат кон цревните клетки со ротирачки flagellum - исто така наречен flagellum. Откако таму, салмонелата го користи таканаречениот комплекс на игли за да го зарази домаќинот:
Тие се прицврстуваат на клетката и инјектираат токсини во неа со молекуларна игла. Овие им овозможуваат на бактериите да ја заразат клетката домаќин да преживеат и да се размножуваат внатре.
Таканаречениот систем на секреција од типот III е од одлучувачко значење за инјектирање токсини преку игличкиот комплекс и за развој на flagellum (или flagellum). Досега, научниците претпоставуваа дека АТПазата врзана за основата на игличкиот комплекс и flagellum е неопходна за функцијата на системот за лачење тип III. АТПазите се ензими кои промовираат хемиска реакција што ослободува енергија.
Ова потоа може да се искористи за да се поттикнат други реакции - како што е ослободување на токсини тука. „Сега за прв пат успеавме да покажеме дека системот работи и кога ATPase не е достапен“, вели др. Марк Ерхардт, шеф на помладата истражувачка група „Инфекциска биологија на салмонела“ при ХЗИ. "Само градиентот на протон се чини дека е навистина неопходен, ATPase има само споредна улога". Ензимот на тој начин ја зголемува ефикасноста на системот, но не е од суштинско значење за неговата функција.
Ова откритие им помага на истражувачите, пред сè, подобро да ги разберат молекуларните механизми на системот за лачење. Ова е особено важно затоа што, покрај Салмонела, голем број други грам-негативни бактерии користат и систем за лачење тип III за да заразат клетки домаќини. Молекуларното разбирање на процесот на инфекција им овозможува на научниците да управуваат со тоа на насочен начин во иднина. „Ова ја прави добра почетна точка за нови терапии против грам-негативни бактерии“, вели Ерхард.
Но, откритието не е интересно само од медицинска, туку и од еволутивна перспектива. На крајот на краиштата, бактерискиот флагелум често служи како пример за движењето „интелигентен дизајн“ што не може да се развило нешто толку комплексно.
Сепак, наодите сега сугерираат дека ATPase се додал на исконскиот систем за лачење тип III управуван од протони со цел да го направи процесот на лачење поефикасен. Ова им даде предност на бактериите во изборот. „Ова докажува дека дури и наномашина, сложена како флагелумот, може да се распадне на помалку сложени, но сепак функционални под-единици и затоа е во спротивност со ставовите на движењето„ интелигентен дизајн ““, вели Ерхард.
Оригинална публикација:
Независна АТПаза секреција на протеини тип III кај салмонела ентерика, Марк Ерхард, Макс Е. Мертенс, Флоријан Д. Фабиани и Кели Т. Хјуз, Плос генетика, 2014. ДОИ: pgen.1004800
Хелмхолц центар за истражување на инфекции:
Во Центарот за истражување на инфекции во Хелмхолц (HZI), научниците ги проучуваат механизмите на инфекции и нивната одбрана. Што ги претвора бактериите или вирусите во патогени: Разбирањето на ова треба да го обезбеди клучот за развој на нови лекови и вакцини. http://www.helmholtz-hzi.de
Помладата истражувачка група „Инфекциска биологија на салмонела“ ги истражува тактиките на напад на бактериите во ХЗИ - со цел да се развијат нови стратегии против бактериски инфекции.