دقیق ترین تصویر از باکتری ای کولی گرفته شد
به گزارش سیناپرس، علی رغم پیشرفت های فناوری، مطالعه باکتری ها به عنوان یکی از کوچکترین موجودات زنده روی زمین، دشوار است. با این حال، تحقیقات روی این میکروارگانیسم ها برای تولید برخی داروها مانند آنتی بیوتیک ها حیاتی و مهم محسوب می شود. برای درک بهتر قابلیت های مقاومت در برابر آنتی بیوتیک برخی از گونه ها، دانشمندان ایالات متحده و بریتانیا تلاش کردند تا واضح ترین تصویر از سطح یک باکتری را که تا به امروز دیده شده، ایجاد کنند.
مطالعه باکتری اشریشیا کلی یا ای کولی (E. coli)، بخش هایی از پروتئین ها را که به شدت فشرده شده اند و همچنین بخش هایی که به نظر می رسد فاقد پروتئین هستند را روی غشاء نشان می دهد.به گزارش سیناپرس، به گفته محققان، نواحی فاقد پروتئین در واقع حاوی گلیکولیپیدهایی هستند که ساختار سفت و سخت غشاء را حفظ و به مولکول های خارجی دیگر سیگنال می دهند.
بارت هوگنبوم (Bart Hoogenboom)، استاد فیزیک و نجوم در دانشگاه کالج لندن، در بیانیه ای توضیح می دهد که باکتری ای کولی به عنوان یک گونه بسیار ریز منفی مقاوم در برابر آنتی بیوتیک ها شناخته شده است. مانند بسیاری از گونه های باکتری دیگر، غشای خارجی این باکتری اجازه نمی دهد تا مواد خاصی به سلول نفوذ کنند که باعث بیماری های خطرناک می شود.به گزارش سیناپرس، غشای بیرونی، یک سد بزرگ در برابر آنتی بیوتیک ها است و عامل مهمی در مقاوم سازی باکتری های عفونی در برابر درمان های پزشکی محسوب می شود. با این حال تاکنون نحوه چیدمان این مانع نسبتاً نامشخص بوده و این یافته جدید می تواند بسیار مهم ارزیابی شود.
با مطالعه باکتری های زنده از مقیاس مولکولی تا سلولی، می توان دید که چگونه پروتئین های غشایی، شبکه ای را تشکیل می دهند که کل سطح باکتری را پوشانده و شکاف های کوچکی را برای تکه هایی که حاوی پروتئین نیستند، ایجاد و نشان می دهد، ممکن است این مانع به همان اندازه سخت نباشد که بتوان آن را شکست یا این غشا که به طور کامل در سراسر باکتری کشیده شده، ممکن است نقاط قوی تر یا ضعیف تری داشته باشد که می توانند توسط آنتی بیوتیک ها نیز هدف قرار گیرند.
در بررسی این باکتری، یک سوزن میکروسکوپی سطح باکتری را لمس و مولکول های موجود را مشخص کرد. طرح کلی، مناطق متراکمی از پروتئین ها را نشان داد که به عنوان محافظ سلول عمل کرده و تنها به مواد مفید اجازه ورود داده و در عین حال مواد مضر را محدود می کنند.به گزارش سیناپرس، شکاف ها پر از گلیکولیپیدها، در سراسر تکه های پروتئینی پراکنده بودند و تنها تعداد کمی از آنها شناسایی شدند که نشان می دهد، سطح غیرقابل نفوذ باکتری از چنین شبکه متراکمی از پروتئین های نگهبان سرچشمه می گیرد.
پیش از این نشان داده شده بود، غشای خارجی باکتری، پروتئین ها به طور نامنظم روی غشاء توزیع شده که به خوبی با سایر اجزای سازنده غشا مخلوط می شوند. اما در تصاویر به دست آمده جدید تکه های لیپید از شبکه های غنی از پروتئین درست مانند روغن از آب جدا می شوند و در برخی موارد در زره باکتری ها شکاف ایجاد می کنند.
غشای سفت و متراکم باکتری ای کولی آنها را قادر می سازد در برابر آنتی بیوتیک ها مقاومت کنند، با این حال این باکتری ها هنوز هم می توانند با سرعت بسیار سریع رشد کنند. محققان فرض می کنند که بخش های گلیکولیپیدها انعطاف پذیری لازم برای رشد و تکثیر سلول ها را فراهم می کنند.به گزارش سیناپرس، در واقع این روش جدید و یافته های این مطالعه، محققان را به سمت بررسی و دریافت پاسخ اینکه آیا چنین نظمی برای عملکرد غشاء، یکپارچگی و مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها اهمیت دارد و چگونه صورت می گیرد، سوق می دهد. تحقیقات این گروه پژوهشی همچنان ادامه دارد.
شرح کامل این پژوهش ها و نتایج حاصل از آن در آخرین شماره نشریه مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (Proceedings of the National Academy of Sciences) منتشر شده و قابل دسترس است.
مترجم: نیروانا محمدحسینی
No tags for this post.
