犹他健康大学的研究人员领导的一项新研究详细介绍了传染性细菌用来快速适应环境压力的新机制. 这一发现有助于解释为什么某些类型的常见感染——如尿路感染和脓毒症等血液感染——会持续存在.
该机制发表在期刊上 核酸研究, 改变了细菌制造蛋白质的精确度, 在细胞中完成大部分工作的复杂分子. 这些变化可能会提高细菌的生存机会.
“了解病原体如何在压力环境中生存，可以为开发抗微生物药物和疫苗揭示新的目标,” 马修·马尔维博士， 大发娱乐病理学教授.
要么适应，要么死亡
当细菌感染宿主时, 他们承受着压力, 比如极咸或极酸的环境或新型抗生素, 这很容易导致病原体的灭亡. 如果压力源甚至破坏了细菌生存所需的一条关键途径, 整个种群都可能灭绝.
然而，细菌可以适应，这种能力依赖于对生物学基本原理的轻微扭曲.
教条说，每个基因都包含制造一种蛋白质的指令. 一种叫做转移RNA （tRNA）的分子利用这些指令来监督蛋白质的产生. 在压力下, 虽然, 随机改变tnra介导的过程可能是改变细胞蛋白质阵列的一种特别快速的方法. 这可以产生有用的新蛋白质，大发娱乐生物体茁壮成长.
穆尔维说：“越来越多的人认识到，系统中有一点噪音可能是好事。.
了解病原体如何在压力环境中生存，可以揭示开发抗微生物药物和疫苗的新目标.
转移的预期
这一发现纯属偶然. 穆尔维实验室的一名前研究生偶然发现了一种叫做MiaA的细菌酶，这种酶对环境压力特别敏感，对蛋白质表达的调节也很重要. 在一个实验中, 他创造了一种特别致病的细菌，这种细菌缺乏编码MiaA的基因.
“大发娱乐让缺乏miaa的菌株承受的每一种压力似乎都造成了问题,该研究的第一作者马修·布兰戈说, Ph.D, 他现在是耶拿莱布尼茨天然产物研究和感染生物学研究所的初级研究小组组长, 德国. “所以，大发娱乐真的认为这种蛋白质可能在基因调控中起着重要作用."
没有MiaA的细菌不能很好地生长，也不会引起小鼠尿路感染或败血症. 当研究人员操纵细菌表达过多的MiaA时，也会发生这种情况. “这似乎是一个‘金发姑娘地带’, 适量的MiaA能产生最佳的应激反应,布兰戈说.
当MiaA水平失去平衡时，情况会变得多么糟糕, 前研究生布列塔尼·弗莱明, Ph.D.该研究的共同第一作者进一步进行了调查. 她发现敲除MiaA会导致随机的“移框”——tRNA传递三个字母的遗传密码，被翻译成只差一个字母的蛋白质. 例如，“cat cat gta”的遗传密码在帧移位时可能会被读取为“atc atg…”. 在细菌中, 这种转变的结果是削弱了重要蛋白质的产生和意想不到的蛋白质的产生.
论文第一作者之一、研究生Alexis Rousek的进一步实验表明，MiaA水平的变化可能会改变细菌内其他重要应激反应途径中关键代谢物的可用性. 这些发现表明，MiaA在影响病原体抗逆性的一系列途径中起着关键作用
穆尔维说，他的实验室的下一步是研究环境压力如何改变细菌内的MiaA水平.
这项研究的意义可能超出了感染控制. 人类表达的一种与某些癌症和代谢疾病有关的MiaA. “大发娱乐对MiaA如何工作的了解可能与癌症和其他非传染性人类疾病的研究有关,马尔维说.
——克里斯·帕尔默著
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这项研究得到了美国国立卫生研究院和联邦教育与研究部的支持, 并以"tRNA修饰酶作为细菌应激反应和毒力的可调节调节关系."