Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Categories:

Для лекарственно устойчивых бактерий предложили новый алгоритм

С помощью новой программы можно оценить, как будут распространяться гены устойчивости к антибиотикам среди бактерий кишечной микрофлоры.

Для лекарственно устойчивых бактерий предложили новый алгоритм

Активное использование антибиотиков в медицине и в сельском хозяйстве привело к тому, что среди бактерий стали все чаще появляться штаммы, к антибиотикам нечувствительные.



Ничего удивительного, просто сработали законы эволюции, согласно которым выживают наиболее приспособленные – среди бактерий ими оказались те, у кого появились мутации, позволяющие справиться с антибиотиком. Но проблема лекарственной устойчивости бактерий не была бы и вполовину такой тяжелой, если бы не их способность передавать гены друг другу,

Для лекарственно устойчивых бактерий предложили новый алгоритм
Одна из самых знаменитых лекарственно-устойчивых бактерий – штамм MRSA золотистого стафилококка.

Речь идет о так называемом горизонтальном переносе генов, когда гены передаются не из поколения в поколение, не от материнской клетки дочерним, а от соседа к соседу.

Механизмы тут могут быть разные, у некоторых бактерий клетки специально обмениваются друг с другом фрагментами генома, некоторые просто подбирают ДНК от погибших бактерий, но, так или иначе, результат получается одинаковый – гены могут довольно быстро разбегаться по микробному сообществу. И часто среди этих горизонтально распространяемых генов оказываются гены устойчивости к антибиотикам.

Ситуация осложняется тем, что в горизонтальном переносе могут участвовать не только бактерии одного штамма или одного вида, но и бактерии разных видов. И, например, какая-нибудь полезная бактерия кишечной микрофлоры, которая обзавелась таким геном, вполне способна передать его копию патогенной бактерии, оказавшейся в том же кишечнике. Что же до самой полезной бактерии, то у нее ген устойчивости к антибиотикам мог возникнуть после какого-нибудь терапевтического курса.

Можно ли как-то предсказать траекторию путешествия генов устойчивости от одних бактерий к другим? И можно ли как-то предсказать вероятность того, что определенный ген будет распространяться с такой-то скоростью и между такими-то микробами?

У каждого человека микрофлора имеет свои особенности, да и медицинская история у всех разная, однако перспективы переноса генов все же можно предсказать. Дело в том, что когда ген встраивается в ДНК, то в ДНК остаются специфические следы, которые говоря о том, что тут работали конкретные молекулярные машины. Соответственно, если бактериальная клетка получила ген устойчивости не от соседа, а от материнской клетки, то таких следов в ее геноме не будет.

Исследователи из Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО) разработали алгоритм, который позволяет анализировать контекст гена у разных видов бактерий. Алгоритм называется MetaCherchant, подробно он описан в статье в Bioinformatics.

С помощью новой программы можно сравнивать положение гена устойчивости у микробов из разных образцов микрофлоры, взятых у одного и того же человека в разное время (например, до и после курса антибиотиков), или же вообще у разных людей. В результате можно оценить, как ген передается от одного микроба в микрофлоре к другому, насколько разные микрофлоры расположены к тому, чтобы в них распространялись такие гены, к каким антибиотикам устойчивость может появиться быстро, а каким – нет, и т. д.

В перспективе с помощью MetaCherchant можно будет даже корректировать терапию бактериальных инфекций, выбирая такое средство, к которому в микрофлоре не скоро появится устойчивость. Но разработанный алгоритм применим не только для анализа геномов микрофлоры кишечника, но и для геномов бактерий из почв, природных водоемов, сточных вод; так что в целом это хороший инструмент для анализа, если так можно выразиться, круговорота устойчивости в самых разных микробных сообществах окружающей среды.

Автор: Кирилл Стасевич





Ссылка на источник

Tags: ДНК, антибиотики, бактерии, биотехнология, генетика, инструменты и методы, инфекции, медицина
Subscribe

Posts from This Journal “антибиотики” Tag

promo kabzon 13:57, yesterday 1
Buy for 30 tokens
В Республике Башкортостан сохраняется дефицит иммуноглобулина человека против клещевого энцефалита. Об этом «ФВ» сообщила генеральный директор аптечной сети «Фармленд» Аделя Кальметьева. По данным регионального управления Роспотребнадзора, по состоянию на 16 июня в…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments