Микобактерии – категория патогенных бактерий, которая вызывает туберкулез, проказу и различные инфекции, которые вредят людям с поставившими под угрозу иммунными системами, например, Больным СПИДом. Когда в человеческом теле, микобактерии производят энергию, усваивая жиры через «цикл» биохимических реакций. По пути цикл также производит молекулу, которую бактерия может устранить, чтобы использовать в другом месте, таким образом остановив энергопроизводящий цикл.
Ученые EPFL теперь нашли, что микобактерии могут переключиться между этими двумя маршрутами при помощи механизма «регулировки громкости», который улучшает их выживание. Результаты, изданные по своей природе Коммуникации, могли оказаться очень важными для развития нового лечения.Рассматриваемую молекулу называют изосолью лимонной кислоты, которая, когда-то произведенный, может войти в два направления: продолжите цикл выработки энергии или быть устраненными, чтобы синтезировать другие части бактерии. Но если изосоль лимонной кислоты идет маршрут биосинтеза, она должна быть пополнена, или иначе энергопроизводящий цикл остановится.
Разрушительный, хотя это звучит, это действительно представляет превосходную цель уничтожения микобактерии инфицирования.Ключ к управлению, которое возьмет изосоль лимонной кислоты маршрута, кажется, лежит в ферментах, окружающих все эти реакции: дегидрогеназа изосоли лимонной кислоты фермента держит его для цикла выработки энергии и жирового обмена; изосоль лимонной кислоты ферментов устанавливает связь, и malate синтаза отклоняют его далеко в биосинтетические процессы у бактерии.Это заставило лабораторию Джона Маккинни в EPFL, в сотрудничестве с лабораторией Уве Заюра в Швейцарской высшей технической школе Цюриха, смотреть на то, как микобактерии активируют или инактивируют гены этих ферментов.
Исследователи использовали генетическую технику, названную «генное удаление», которое вовлекает удаление определенного гена в бактериальный штамм и наблюдение последствий. Используя этот метод, они произвели различные напряжения микобактерий без генов, которые кодируют для ферментов интереса.Результаты показали, что микобактерия решает, где направить изосоль лимонной кислоты при помощи механизма, который не похож на простой релейный выключатель. Вместо этого ведущий автор Пол Мурима (EPFL) описывает его как термостат, который управляет системой отопления дома в ответ на температурные колебания: «Если температура становится слишком высокой, термостат охлаждает дом; если это становится слишком низким, это подогревает его.
Точно так же механизм, который управляет, как изосоль лимонной кислоты используется, отвечает на негативные отклики, и таким образом, это ослабляет ‘шум’, чтобы поддержать оптимальные уровни».Механизм соответственно приспосабливаем и гибок, быстро отвечая на динамические среды, в которых бактерия может оказаться.
Интересно, механизм также отличается от используемого бактериями пищеварительного тракта. Это означает, что, если это становится целью будущего лечения, это не должно затрагивать микробиом пациента, который увеличение шоу доказательств, которые будут глубоко связаны со здоровой функцией иммунной системы.