Orgasme yang Segera Terjadi Pada Wanita Berhubungan Dengan Kaki Gelisah - ScienceDaily

Studi menunjukkan memaksa bakteri untuk membakar lebih banyak energi dapat membuat mereka lebih rentan terhadap antibiotik. – ScienceDaily


Bakteri memiliki banyak cara untuk menghindari antibiotik yang kita gunakan untuk melawannya. Setiap tahun, setidaknya 2,8 juta orang di Amerika Serikat mengembangkan infeksi yang kebal antibiotik, dan lebih dari 35.000 orang meninggal karena infeksi tersebut, menurut Pusat Pengendalian Penyakit AS.

Sebagian besar mutasi yang diketahui menyebabkan resistensi terjadi pada gen yang ditargetkan oleh antibiotik tertentu. Mutasi resistensi lainnya memungkinkan bakteri memecah antibiotik atau memompanya keluar melalui membran selnya.

Peneliti MIT kini telah mengidentifikasi kelas mutasi lain yang membantu bakteri mengembangkan resistansi. Dalam penelitian terhadap E. coli, mereka menemukan bahwa mutasi gen yang terlibat dalam metabolisme juga dapat membantu bakteri menghindari efek toksik dari beberapa antibiotik yang berbeda. Penemuan ini menjelaskan aspek fundamental tentang bagaimana antibiotik bekerja, dan menyarankan jalan baru yang potensial untuk mengembangkan obat yang dapat meningkatkan keefektifan antibiotik yang ada, kata para peneliti.

“Studi ini memberi kita wawasan tentang bagaimana kita dapat meningkatkan efektivitas antibiotik yang ada karena menekankan bahwa metabolisme hilir memainkan peran penting. Secara khusus, pekerjaan kami menunjukkan bahwa kemanjuran membunuh antibiotik dapat ditingkatkan jika seseorang dapat meningkatkan respons metabolik. patogen yang diobati, “kata James Collins, Profesor Termeer dari Teknik dan Sains Medis di Institut Teknik dan Sains Medis (IMES) MIT dan Departemen Teknik Biologi.

Collins adalah penulis senior studi tersebut, yang muncul hari ini di Ilmu. Penulis utama makalah ini adalah Allison Lopatkin, mantan postdoc MIT yang sekarang menjadi asisten profesor biologi komputasi di Barnard College di Columbia University.

Kontrol Metabolik

Studi baru ini didasarkan pada pekerjaan sebelumnya dari laboratorium Collins yang menunjukkan bahwa ketika dirawat dengan antibiotik, banyak bakteri dipaksa untuk meningkatkan metabolisme mereka, yang mengarah pada akumulasi produk sampingan beracun. Produk sampingan ini merusak sel dan berkontribusi pada kematiannya.

Namun, terlepas dari peran metabolisme yang terlalu aktif dalam kematian sel, para ilmuwan belum menemukan bukti bahwa tekanan metabolik ini mengarah pada mutasi yang membantu bakteri menghindari obat. Collins dan Lopatkin berangkat untuk melihat apakah mereka dapat menemukan mutasi semacam itu.

Pertama, mereka melakukan penelitian yang serupa dengan yang biasanya digunakan untuk mencari mutasi resistensi antibiotik. Dalam jenis penapisan ini, yang dikenal sebagai evolusi adaptif, para peneliti mulai dengan strain laboratorium E. coli dan kemudian merawat sel dengan meningkatkan dosis antibiotik tertentu secara bertahap. Para peneliti kemudian mengurutkan genom sel untuk melihat jenis mutasi apa yang muncul selama pengobatan. Pendekatan ini sebelumnya tidak menghasilkan mutasi pada gen yang terlibat dalam metabolisme, karena keterbatasan jumlah gen yang dapat diurutkan.

“Banyak penelitian sebelumnya telah mengamati beberapa klon yang berevolusi secara individu, atau mereka mengurutkan mungkin beberapa gen di mana kita berharap untuk melihat mutasi karena mereka terkait dengan cara kerja obat,” kata Lopatkin. “Itu memberi kita gambaran yang sangat akurat tentang gen resistensi itu, tetapi itu membatasi pandangan kita tentang hal lain yang ada di sana.”

Misalnya, antibiotik ciprofloxacin menargetkan DNA gyrase, enzim yang terlibat dalam replikasi DNA, dan memaksa enzim untuk merusak DNA sel. Saat diobati dengan ciprofloxacin, sel sering mengembangkan mutasi pada gen untuk DNA gyrase yang memungkinkan mereka menghindari mekanisme ini.

Dalam layar evolusi adaptif pertama mereka, tim MIT menganalisis lebih banyak sel E. coli dan lebih banyak gen daripada yang telah dipelajari sebelumnya. Ini memungkinkan mereka untuk mengidentifikasi mutasi pada 24 gen metabolik, termasuk gen yang terkait dengan metabolisme asam amino dan siklus karbon – rangkaian reaksi kimia yang memungkinkan sel mengekstraksi energi dari gula, melepaskan karbon dioksida sebagai produk sampingan.

Untuk menemukan lebih banyak lagi mutasi terkait metabolisme, para peneliti menjalankan layar kedua di mana mereka memaksa sel ke dalam keadaan metabolisme yang lebih tinggi. Dalam penelitian ini, E. coli diobati dengan antibiotik konsentrasi tinggi setiap hari, pada suhu yang meningkat secara bertahap. Perubahan suhu secara bertahap mendorong sel ke keadaan metabolisme yang sangat aktif, dan pada saat yang sama, mereka juga secara bertahap mengembangkan resistansi terhadap obat.

Para peneliti kemudian mengurutkan genom bakteri tersebut dan menemukan beberapa mutasi terkait metabolisme yang sama seperti yang mereka lihat di layar pertama, ditambah mutasi tambahan pada gen metabolisme. Ini termasuk gen yang terlibat dalam sintesis asam amino, terutama glutamat, selain gen siklus karbon. Mereka kemudian membandingkan hasil mereka dengan perpustakaan genom bakteri resisten yang diisolasi dari pasien, dan menemukan banyak mutasi yang sama.

Target baru

Para peneliti kemudian merekayasa beberapa mutasi ini menjadi strain E. coli yang khas dan menemukan bahwa tingkat respirasi sel mereka berkurang secara signifikan. Ketika mereka merawat sel-sel ini dengan antibiotik, dosis yang jauh lebih besar dibutuhkan untuk membunuh bakteri. Ini menunjukkan bahwa dengan menurunkan metabolisme mereka setelah pengobatan obat, bakteri dapat mencegah penumpukan produk sampingan yang berbahaya.

Penemuan tersebut meningkatkan kemungkinan bahwa memaksa bakteri ke dalam keadaan metabolisme yang tinggi dapat meningkatkan keefektifan antibiotik yang ada, kata para peneliti. Mereka sekarang berencana untuk menyelidiki lebih lanjut bagaimana mutasi metabolik ini membantu bakteri menghindari antibiotik, dengan harapan menemukan target yang lebih spesifik untuk obat adjuvan baru.

“Saya pikir hasil ini sangat menarik karena melepaskan target gen yang dapat meningkatkan kemanjuran antibiotik, yang saat ini tidak diselidiki,” kata Lopatkin. “Mekanisme resistensi baru benar-benar menarik karena memberikan banyak jalan baru untuk penelitian untuk ditindaklanjuti dan untuk melihat sejauh mana hal ini akan meningkatkan kemanjuran untuk mengobati strain klinis.”

Penelitian ini didanai oleh Defense Threat Reduction Agency, National Institutes of Health, National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program, Broad Institute of MIT dan Harvard, serta hadiah dari Anita dan Josh Bekenstein.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel