Японские исследователи заставили мутировать безвредный штамм кишечной палочки с целью выяснить, что превращает безопасные бактерии в патогенные.

NIAID, CC BY 2.0

Механизм поражения патогенными бактериями организма человека или животного достаточно хорошо изучен, но как именно микроорганизмы приобретают вирулентные свойства, ученые пока не вполне понимают.

Исследовательская группа под руководством профессора Чикары Каито из Университета Окаямы решила восполнить этот пробел. Для этого ученые использовали метод экспериментальной эволюции, стимулируя повторяющиеся мутации безвредного штамма кишечной палочки. Результат тестировался на тутовом шелкопряде до тех пор, пока не получился выскопатогенный мутант, вирулентность которого, то есть способность вызвать смерть насекомого, выросла в 500 раз по сравнению с изначальным безвредным штаммом.

Как смогли установить авторы исследования, одной из причин столь высокой вирулентности полученного штамма стал специфический протеин — липосахаридный транспортер — который формирует часть клеточной мембраны бактерии и защищает ее от повреждений.

При этом в результате мутаций кишечная палочка получила устойчивость к ряду антибиотиков и некоторым антибактериальным субстанциям, выделяемым организмом шелкопряда. Причину этой устойчивости ученые связывают с появлением более концентрированной структуры мембранных визикул, которые защищают бактерию от опасных соединений, абсорбируя их.

По словам профессора Каито, исследовательская группа очень воодушевлена полученным результатом, поскольку до них никто не отслеживал эволюцию вирулентности микроорганизмов на животных, только внутри клеток. «Мы смогли выяснить несколько вещей о патогенных бактериях, — говорит ученый. — Мы впервые показали, что мутация в липосахаридном транспортере способна повышать вирулентность, и мы привели доказательства того, как именно возникает вирулентность — мутировавшая бактерия производит больше внешних мембранных везикул».

Авторы исследования уверены, что проведенная ими работа может способствовать появлению новых лекарств или терапий, которые будут способны сдержать развитие патогенности у микроорганизмов. Но он все же считают, что необходимы дальнейшие эксперименты с более крупными животными — например, с млекопитающими.

www.popmech.ru