Ученые объясняют резистентность к антибиотикам у бактериального ожога плодовых
04.05.2018
Группа ученых из Университета штата Иллинойс и Нанкинского сельскохозяйственного университета в Китае изучает два новых антибиотика – касугамицин и бластицидин S.
На протяжении десятилетий фермеры опрыскивали стрептомицином яблони и груши, чтобы убить бактерии, которые вызывают бактериальный ожог, серьезное заболевание, которое ежегодно причиняет ущерб американским садоводам на сумму более 100 миллионов долларов
Но так же, как и в медицине человека, бактерии, которые вызывают бактериальный ожог, становятся все более устойчивыми к стрептомицину. Фермеры используют новые антибиотики, однако, это только вопрос времени, когда бактерии станут устойчивыми к любому новому химическому веществу.
«Касугамицин доказал свою эффективность против бактериального ожога на яблонях и грушах, но мы не знали, как конкретно работает защитный механизм. Мы поставили задачу — точно узнать, как же именно погибают бактерии. Если позже они покажут сопротивление, мы будем знать, в чем причина», – говорит Юфу Чжао, доцент патологии растений в отделе сельскохозяйственных наук в Университете Иллинойса и соавтор нового исследования, опубликованного в Molecular Plant-Microbe Interactions.
Бактерия, вызывающая бактериальный ожог, Erwinia amylovora, является родственником кишечной палочки E. coli, которая часто тестируется на чувствительность и резистентность к антибиотикам.
Исследования на E. coli показали, что касугамицин и бластицидин S попадают в бактериальные клетки через два транспортера, охватывающих клеточную мембрану. Эти транспортеры известны как олигопептидная пермеаза и дипептид-пермеаза, или Opp и Dpp для краткости.
Транспортеры обычно переправляют небольшие белки с одной стороны мембраны на другую, но антибиотики также могут использовать Opp и Dpp, чтобы попасть внутрь клетки. Внутри клетки антибиотики атакуют критический ген ksgA, который приводит к смерти бактерий.
Чжао и его команда хотели знать, происходил ли тот же процесс в Erwinia amylovora. Они создали мутантные штаммы бактерии с дисфункциональными переносчиками Opp и Dpp и обработали их касугамицином и бластидином S. Исследователи обнаружили, что мутантные штаммы устойчивы к антибиотикам, что указывает на то, что Opp и Dpp стали барьером для Erwinia amylovora.
Г-н Чжао и его команда также обнаружили ген RcsB, который регулирует экспрессию Opp и Dpp. «Если есть более выраженная экспрессия, то это означает, что при определенных условиях антибиотики можно транспортировать очень быстро и эффективно убивать бактерии», – говорит он.
«В будущем мы могли бы изменить формулу касугамицина, чтобы он мог эффективно транспортироваться к бактериям и убивать их даже при низких концентрациях», – сказал ученый.
Инфоиндустрия по материалам news.agropages.com
Читайте нас у TelegramПов’язані теми:
