रासायनिक यौगिक पुनर्स्थापित करता टेट्रासाइक्लिन के प्रभाव को अवरुद्ध करके बैक्टीरियल प्रतिरोध-ScienceDaily


नवीनतम पीढ़ी के tetracyclines-एक वर्ग के शक्तिशाली, पहली पंक्ति एंटीबायोटिक दवाओं — डिजाइन किया गया था विफल करने के लिए दो सबसे आम तरीकों में बैक्टीरिया का विरोध ऐसी दवाओं. लेकिन एक नए अध्ययन में शोधकर्ताओं ने सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय और राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (एनआईएच) में पाया गया है कि जीन का प्रतिनिधित्व करने के लिए अभी तक एक विधि का प्रतिरोध कर रहे हैं में बड़े पैमाने पर रहते हैं कि बैक्टीरिया मिट्टी में और लोगों पर. इन जीनों में से कुछ प्रदान करने की शक्ति को नष्ट सभी tetracyclines, सहित नवीनतम पीढ़ी के इन एंटीबायोटिक दवाओं.

हालांकि, शोधकर्ताओं ने बनाया है एक रासायनिक यौगिक है कि ढाल tetracyclines विनाश से. जब रासायनिक यौगिक दिया गया था के साथ संयोजन में tetracyclines के भाग के रूप में नए अध्ययन में, एंटीबायोटिक दवाओं के’ घातक प्रभाव बहाल कर रहे थे.

निष्कर्ष, ऑनलाइन उपलब्ध में जीव विज्ञान संचार, संकेत मिलता है एक उभरते खतरा करने के लिए एक सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया कक्षाओं के लिए एंटीबायोटिक दवाओं-लेकिन यह भी एक होनहार तरह के खिलाफ की रक्षा है कि खतरा.

“हम पहली बार पाया टेट्रासाइक्लिन को नष्ट जीन पांच साल पहले में हानिरहित पर्यावरण बैक्टीरिया, और हम समय में कहा था कि वहाँ एक जोखिम जीन में मिल सकता है का कारण है कि बैक्टीरिया रोग के लिए अग्रणी, संक्रमण है कि बहुत मुश्किल हो जाएगा इलाज करने के लिए कहा,” सह वरिष्ठ लेखक गौतम दंतास, पीएचडी, एक प्रोफेसर की विकृति और इम्यूनोलॉजी और आण्विक माइक्रोबायोलॉजी में वाशिंगटन विश्वविद्यालय के स्कूल में मेडिसिन के सेंट लुइस. “एक बार जब हम शुरू कर दिया है के लिए देख इन जीनों में नैदानिक नमूने, हम उन्हें मिल गया है तुरंत. तथ्य यह है कि हम खोजने के लिए सक्षम थे, तो उन्हें तेजी से मुझसे कहता है कि इन जीनों कर रहे हैं और अधिक व्यापक की तुलना में हम सोचा. यह अब एक सैद्धांतिक जोखिम है कि यह हो जाएगा एक समस्या क्लिनिक में. यह पहले से ही एक समस्या है.”

2015 में, दंतास, यह भी एक प्रोफेसर, बायोमेडिकल इंजीनियरिंग, और टिमोथी Wencewicz, पीएचडी, एसोसिएट प्रोफेसर, रसायन विज्ञान में कला और विज्ञान के वाशिंगटन विश्वविद्यालय में, की खोज की 10 अलग अलग जीन है कि प्रत्येक दे दी है, बैक्टीरिया की क्षमता के लिए पासा अप विषाक्त का हिस्सा टेट्रासाइक्लिन अणु, जिससे inactivating दवा. इन जीनों की कोड के लिए प्रोटीन के शोधकर्ताओं करार दिया टेट्रासाइक्लिन destructases.

लेकिन उन्हें नहीं पता था कि कैसे बड़े पैमाने पर इस तरह के जीन थे. पता लगाने के लिए, दंतास और पहले लेखक एंड्रयू Gasparrini, पीएचडी — तो एक स्नातक छात्र में दंतास’ लैब — जांच की 53 मिट्टी, 176 मानव मल, दो पशुओं के मल, और 13 शौचालय नमूने के लिए जीन के लिए इसी तरह 10 वे पहले से ही पाया. सर्वेक्षण में मिले 69 अतिरिक्त संभव टेट्रासाइक्लिन-destructase जीन.

फिर वे क्लोन जीन से कुछ में ई. कोलाई बैक्टीरिया है कि नहीं था करने के लिए प्रतिरोध tetracyclines और परीक्षण किया है कि आनुवंशिक रूप से संशोधित बैक्टीरिया बच जोखिम के लिए दवाओं. ई. कोलाई प्राप्त किया था कि माना जाता destructase जीन से मिट्टी बैक्टीरिया निष्क्रिय के कुछ tetracyclines. ई. कोलाई प्राप्त किया था कि जीन बैक्टीरिया से जुड़े लोगों के साथ सभी को नष्ट कर दिया 11 tetracyclines.

“डरावना बात यह है कि एक टेट्रासाइक्लिन destructases हम में पाया मानव-जुड़े बैक्टीरिया — Tet(X7) — मई से विकसित किया गया है एक पैतृक destructase में मिट्टी बैक्टीरिया, लेकिन यह एक व्यापक रेंज और बढ़ाया दक्षता,” कहा Wencewicz है, जो एक सह वरिष्ठ लेखक पर नए अध्ययन. “आमतौर पर वहाँ के बीच एक व्यापार बंद कैसे व्यापक एक एंजाइम है और कुशल कैसे यह है । लेकिन Tet(X7) का प्रबंधन किया जा करने के लिए व्यापक और कुशल है, और है कि एक संभावित घातक संयोजन है।”

पहले स्क्रीन में, शोधकर्ताओं ने पाया था टेट्रासाइक्लिन-destructase जीन में ही बैक्टीरिया के लिए नहीं जाना जाता बीमारी के कारण लोगों में. चाहे बाहर खोजने के लिए रोग के कारण प्रजातियों में भी किया जाता है कि इस तरह के जीन, वैज्ञानिकों स्कैन आनुवंशिक दृश्यों के नैदानिक नमूनों दंतास एकत्र किया था । उन्होंने पाया Tet(X7) में एक जीवाणु कि कारण था एक फेफड़ों के संक्रमण और एक आदमी भेजा करने के लिए गहन देखभाल में पाकिस्तान में 2016.

Tetracyclines के आसपास किया गया है के बाद से 1940 के दशक. वे कर रहे हैं एक सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया कक्षाओं के एंटीबायोटिक दवाओं के लिए इस्तेमाल किया, से लेकर रोगों निमोनिया के लिए, त्वचा या मूत्र मार्ग में संक्रमण, करने के लिए पेट के अल्सर, के रूप में अच्छी तरह के रूप में कृषि के क्षेत्र में और जलीय कृषि. हाल के दशकों में, बढ़ते एंटीबायोटिक प्रतिरोध को प्रेरित किया है दवा कंपनियों के खर्च करने के लिए करोड़ों डॉलर के सैकड़ों की एक नई पीढ़ी विकसित की tetracyclines है कि अभेद्य है करने के लिए दो सबसे आम प्रतिरोध रणनीति: खदेड़ने दवाओं से बैक्टीरियल कोशिका इससे पहले कि वे नुकसान कर सकता है, और दृढ़ कमजोर भागों के बैक्टीरियल सेल.

के उद्भव में एक तिहाई की विधि एंटीबायोटिक प्रतिरोध में रोग पैदा करने वाले बैक्टीरिया विनाशकारी हो सकता है सार्वजनिक स्वास्थ्य के लिए. बेहतर समझने के लिए कैसे Tet(X7) काम करता है, सह वरिष्ठ लेखक नीरज Tolia, पीएचडी, वरिष्ठ अन्वेषक के नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एलर्जी और संक्रामक रोगों पर एनआईएच, और सह-लेखक Hirdesh Kumar, पीएचडी, एक postdoctoral शोधकर्ता में तोलिया प्रयोगशाला, हल प्रोटीन की संरचना.

“मैं स्थापित किया है कि Tet(X7) बहुत समान है के लिए जाना जाता संरचनाओं लेकिन जिस तरह से और अधिक सक्रिय है, और हम वास्तव में नहीं पता है क्यों कारण का हिस्सा है कि के साथ सूचना का आदान टेट्रासाइक्लिन के छल्ले एक ही है,” कुमार ने कहा. “मैं हूँ अब एक आणविक गतिशीलता दृष्टिकोण तो हम देख सकते हैं प्रोटीन में कार्रवाई की है । अगर हम कर सकते हैं समझ में क्यों यह इतनी कुशल है, हम डिजाइन कर सकते हैं और भी बेहतर inhibitors.”

Wencewicz और उनके सहयोगियों ने पहले से बनाया गया एक रासायनिक यौगिक है कि को बरकरार रखता है की शक्ति tetracyclines को रोकने के द्वारा destructases चबाने से ऊपर एंटीबायोटिक दवाओं. सबसे हाल ही में, अध्ययन के सह-लेखक जना एल Markley, पीएचडी, एक postdoctoral शोधकर्ता में Wencewicz की प्रयोगशाला मूल्यांकन किया कि अवरोध करनेवाला के खिलाफ जीवाणु रोगी से पाकिस्तान में और अपने शक्तिशाली Tet(X7) destructase. जोड़ने के यौगिक बना बैक्टीरिया के लिए दो से चार गुना अधिक संवेदनशील करने के लिए सभी तीन के नवीनतम पीढ़ी के tetracyclines.

“हमारी टीम एक आदर्श वाक्य का विस्तार बुद्धिमान बेंजामिन फ्रेंकलिन के शब्दों: ‘इस दुनिया में कुछ भी नहीं कहा जा सकता है निश्चित होना करने के लिए, मौत को छोड़कर, करों और एंटीबायोटिक प्रतिरोध'” Wencewicz कहा. “एंटीबायोटिक प्रतिरोध होने जा रहा है । हम की जरूरत है पाने के लिए इसे आगे और डिजाइन inhibitors अब की रक्षा करने के लिए हमारे एंटीबायोटिक दवाओं, क्योंकि अगर हम इंतजार जब तक यह हो जाता है एक संकट में, यह बहुत देर हो चुकी है.”



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