Молекулы для контроля поведения бактерий, разработанные химиками

Ян-Юнг Лук, адъюнкт-профессор химии, возглавил открытие вместе со своей исследовательской лабораторией в Сиракузском университете и лабораторией Ванга в SUNY Upstate Medical University. Их выводы станут предметом предстоящей статьи в журнале ChemBioChem (John Wiley Сыновья Inc.).

«С момента открытия первого антибиотика, пенициллина, в 1928 году бактерии стали умнее и выработали устойчивость ко многим лекарствам», — говорит Лук, эксперт в области биоорганической химии, наноматериалов и химической биологии. «Они сделали это, изменив свой генетический состав; передавая гены устойчивости к лекарствам между собой; и создав биопленки, которые представляют собой многоклеточные сообщества, в которых бактерии могут быть в тысячу раз более устойчивыми к антибиотикам».В ответ команда Лука разработала класс химических агентов, которые не убивают бактерии, а, скорее, изменяют их многоклеточное поведение. Эти агенты называются производными дисахаридов, и они имитируют класс природных молекул, известных как рамнолипиды, которые производятся и секретируются самой бактерией.Лук говорит, что, хотя немикробицидные (т.е. «неубивающие») молекулы не являются чем-то новым, его уникальность заключается в том, что они нацелены на новый, еще не объясненный набор биологических рецепторов.

«Рамнолипиды модулируют по крайней мере три многоклеточной биоактивности Pseudomonas aeruginosa», — говорит Лук, имея в виду палочковидную бактерию, вызывающую заболевания у животных и людей. «Синтетические молекулы, производимые нашей лабораторией, не совсем похожи на рамнолипиды, но они могут контролировать биоактивность, такую ​​как роение, поверхностную адгезию и образование биопленок».Он добавляет, что этот сорт не является микробицидным по отношению к широкому спектру микробов, что придает ему широкую коммерческую ценность.

Он также может препятствовать горизонтальному переносу генов — процессу, посредством которого бактерии делятся генетической информацией, например, способностью быть устойчивой к лекарствам.В ближайшем будущем команда Лука планирует открыть еще один класс молекул, которые они разработали, которые не только имитируют, но и доминируют в активности рамнолипидов.

«Рамнолипиды уже представлены на рынке, но наш продукт с его синтетической гибкостью имеет столько же применений и может быть рационально улучшен за счет синтетического дизайна», — говорит Лук, который также проводит приемы вежливости на кафедре биологии Колледжа искусств. и наук, а также на факультете биомедицинской и химической инженерии в колледже инженерии и информатики. «Все это является предметом постоянных исследований».


Новости со всего мира