Ученые увидели, как бактерии приобретают устойчивость к антибиотикам

14.06.2018, 17:11

Микробиологам из США удалось заснять процесс генетической модификации бактерий — всасывания ими чужой ДНК для получения новых признаков.

Как известно, бактерии способны приобретать новые признаки посредством реализации двух механизмов: «вертикального» — от родителей к потомкам и «горизонтальным переносом» — между клетками непосредственно в популяции.

Последний способ осуществляется за счет генетической модификации — поглощения клеткой случайных свободных цепочек ДНК из внешней среды и встраивания их в собственный геном.

Как полагают ученые, именно так бактериями может приобретаться устойчивость к антибиотикам.

Это делает изучение механизма «горизонтального переноса» особенно важным и актуальным.

С помощью микроскопа и нового метода наблюдений специалистам Университета Индианы (США) впервые удалось увидеть и зафиксировать данный феномен. Об этом Анкур Далия (Ankur Dalia) и его коллеги сообщили на страницах журнала Nature Microbiology, сообщает Naked Science.

Ученые отмечают, что лишь малая часть популяции бактерий способна к «интеграции» чужой ДНК, однако эти так называемые компетентные особи играют ключевую роль в выживании последующих поколений. Для поглощения ДНК «компетентные клетки» применяют пили — специальные выросты на поверхности, которые работают как гарпуны.

В ходе эксперимента исследователи стимулировали состояние «компетентности» у Vibrio cholerae, возбудителя холеры. Специализированный набор флуоресцентных красителей дал возможность визуализировать и клетки, и вытягивание пилей, и процесс захвата фрагмента чужой ДНК.

©Ankur Dalia, Indiana University

Пили, действуя как гарпуны, захватывают скрученный фрагмент ДНК и втягивают его в ничтожно малое отверстие оболочки бактерии. «Пора во внешней оболочке компетентного представителя бактерий почти равна спирали ДНК, сложенной пополам. Если бы не пили, шанс на то, что ДНК, проталкиваясь в клетку, пройдет под нужным углом, равнялся бы нулю,» — описывает процесс поглощения Кортни Элисон (Courtney Ellison), соавторов изыскания.

Наиболее просматриваемые статьи: