Sel bakteri multidrug-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) (Gambar: CDC / Janice Carr)
Baca lebih banyak dan lebih banyak kuman patogenik mengembangkan mekanisme pertahanan terhadap antibiotik umum - dan kemudian menularkannya melalui pertukaran gen ke patogen lain. Salah satu bakteri yang resisten terhadap berbagai obat yang paling berbahaya adalah Staphylococcus aureus. Dengan dia, para peneliti AS sekarang telah menemukan bagaimana patogen memulai pertukaran gen yang fatal - dan bagaimana hal ini dapat dicegah. Di Eropa saja, beberapa ratus ribu orang terinfeksi patogen yang resisten setiap tahun, dan puluhan ribu orang meninggal karenanya. Karena bakteri patogen ini kebal terhadap satu atau bahkan lebih banyak antibiotik - senjata obat yang paling efektif tidak berdaya melawan mereka. Salah satu patogen resisten multi-obat yang paling umum adalah bakteri Staphylococcus aureus (MRSA). Awalnya kebal hanya untuk penisilin dan zat-zat dari kelas obat yang sama, menyebar selama beberapa tahun di rumah sakit di seluruh dunia juga strain MRSA, yang juga resisten terhadap cadangan antibiotik vankomisin.

"Selama beberapa dekade, vankomisin telah menjadi obat terakhir untuk melawan infeksi MRSA yang membandel, " kata Jonathan Edwards dari University of North Carolina di Chapel Hill dan rekan-rekannya. Tetapi dengan pertukaran gen dengan enterococci yang resisten terhadap vankomisin memperoleh patogen ini sekarang juga kebal terhadap antibiotik ini. Akibatnya, pasien yang terinfeksi dengan jenis MRSA ini sulit diobati.

Enzim memulai transfer gen

Edwards dan rekan-rekannya sekarang telah mempelajari lebih dekat mekanisme mana yang memungkinkan kuman MRSA untuk berkumpul dengan bakteri lain dan bertukar DNA. Untuk pengetahuan yang tepat dari proses ini bisa, mereka berharap, memberikan titik awal untuk memblokir dengan tepat mekanisme akuisisi resistensi ini dan dengan demikian mencegah resistensi menyebar lebih jauh dari yang sudah ada. pameran

Untuk studi mereka, mereka meneliti enzim khusus, yang disebut enzim nicking. "Enzim ini memulai dan menghentikan transfer plasmid ketika dua bakteri berkumpul, " mereka menjelaskan. Plasmid adalah cincin DNA kecil yang longgar di dalam sel dalam bakteri dan karenanya dapat dengan mudah ditukar dari satu sel ke sel lainnya. Pada mereka sering gen yang membuat kuman tidak sensitif terhadap obat tertentu.

Docking berhasil diblokir

Dengan menggunakan kristalografi sinar-X, para ilmuwan pertama-tama menganalisis struktur dan cara kerja enzim MRING nicking yang tepat. Analisis mereka memungkinkan mereka untuk merekonstruksi bagaimana berbagai komponen enzim menempel pada DNA plasmid dan menyiapkannya untuk dipindahkan. Ini menunjukkan bahwa dua situs docking kompleks protein ini sangat diperlukan untuk pengikatan ini. "Pengetahuan tentang rincian struktural ini membuka strategi baru bagi kami untuk mencegah akuisisi resistensi baru dalam patogen, " kata Edwards dan rekan-rekannya.

Pada langkah selanjutnya, para peneliti menguji bagaimana sebenarnya strategi ini dapat terlihat. Mereka mengembangkan polimer sintetik yang menghalangi pengikatan salah satu situs dok dari enzim nicking ke DNA plasmid. Untuk tujuan ini, ia menempelkan dirinya pada bagian struktural tertentu dari DNA dan dengan demikian memblokir akses enzim. Ketika para ilmuwan menambahkan zat ini ke larutan yang mengandung enzim nicking dan plasmid, bahkan sejumlah kecil polimer sudah cukup untuk menghambat fungsi enzim. Dengan ini dan penghambat serupa, kemungkinan baru bisa dibuka di masa depan untuk mencegah penyebaran resistensi terhadap MRSA, para peneliti menyimpulkan.

Jonathan Edwards (Universitas North Carolina, Chapel Hill) et al.: Prosiding National Academy of Sciences (PNAS), doi: 10.1073 / pnas.1219701110 © science.de - === Nadja Podbregar

© science.de

Direkomendasikan Pilihan Editor