_ Nou mecanism de reglementare diviziunea celulară în agentul patogen bacterian Klebsiella descoperit

Klebsiella pneumoniae este unul dintre cei mai comuni și mai periculoși agenți patogeni bacterieni care afectează oamenii, provocând infecții ale tractului gastrointestinal, pneumonie, infecții ale rănilor și chiar otrăvire a sângelui.

Cu scopul de a descoperi punctele slabe care pot fi exploatate terapeutic în Klebsiella, o echipă de cercetare de la Balance of the Microverse Cluster of Excellence de la Universitatea din Jena, Germania, a aruncat o privire atentă asupra biologiei moleculare a bacteriilor și a fost capabil să descopere importanța unui acid ribonucleic mic, necodant (sARN pe scurt) pentru reglarea genelor K. pneumoniae. Ei raportează descoperirile lor în Proceedings of the National Academy of Sciences.

„Klebsiella este o bacterie relevantă pentru cercetare din mai multe motive. Pe de o parte, această bacterie este problematică în clinică, deoarece Klebsiella este foarte adaptabilă. , capabil să se înmulțească rapid și să dobândească continuu rezistențe suplimentare pe lângă rezistențele naturale existente la diverși agenți antibiotici."

"Pe de altă parte, se cunosc puține lucruri despre reglarea genelor în Klebsiella, în special în comparație cu specii strâns înrudite, cum ar fi E. coli sau Salmonella”, spune dr. Kathrin Fröhlich, șef al studiului și lider junior al grupului de cercetare pentru biologia ARN a bacteriilor de la Universitatea din Jena. Împreună cu o echipă de oameni de știință de la Cluster of Excellence, ea a analizat transcriptomul Klebsiella în căutarea unor ARNs necunoscute anterior și a indicii cu privire la funcțiile lor.

„În plus față de multe ARNs care erau deja cunoscute de la bacteriile înrudite. , am găsit, de asemenea, peste 50 de noi potențiali reglementatori”, spune Eric Ruhland, primul autor al studiului și Ph.D. candidat la Clusterul de Excelență „Balance of the Microverse” din Jena. Cercetătorii au determinat partenerii de interacțiune ai tuturor acestor ARNs folosind o metodă bazată pe secvențierea de mare debit.

Atunci când au analizat perechile de ARN identificate în acest fel, ARNs DinR a trezit interesul special al cercetătorilor. „Am reușit în sfârșit să aflăm că DinR este produs de celulă atunci când se produce deteriorarea ADN-ului. În această condiție, DinR inhibă formarea FtsZ, o proteină structurală care este importantă pentru diviziunea celulară”, spune Ruhland. DinR controlează astfel un alt mecanism, necunoscut anterior, prin care bacteriile pot întrerupe diviziunea celulară dacă există defecte în materialul genetic.

Acest lucru servește pentru a oferi celulei timp să repare genomul deteriorat înainte de a fi transmis. la o altă generație a bacteriei — din perspectivă evolutivă, un mecanism care servește la producerea de descendenți cât mai sănătoși.

„Cu toate acestea, repararea ADN-ului este predispusă la erori, iar această situație de stres duce la o rata de mutație mai mare”, spune Fröhlich. Aceste modificări ale materialului genetic pot duce, de asemenea, la o nouă rezistență la antibiotice sau la modificarea rezistenței bacteriilor.

„În viitor, dorim să înțelegem cum anume se ocupă Klebsiella de deteriorarea ADN-ului și ce rol joacă ARNs în adaptabilitatea relativ ridicată a speciilor bacteriene, ceea ce face ca Klebsiella să fie din ce în ce mai problematică în mediile clinice”, spune liderul grupului de cercetare junior. „Prin acest studiu, contribuim la o mai bună înțelegere a proceselor biologice moleculare fundamentale din Klebsiella, care pot deschide, de asemenea, modalități de tratare a infecțiilor într-un mod mai direcționat.”

(Fluierul)