Home / خبرها / ویرایش پروتئینهای سطحی در باکتریها نحوه ی توسعه ی جوامع میکروبی پیچیده را در دهان توضیح می دهد

ویرایش پروتئینهای سطحی در باکتریها نحوه ی توسعه ی جوامع میکروبی پیچیده را در دهان توضیح می دهد

۷ مه ۲۰۱۹ – محققان دانشگاه مینه سوتا یک مسیر سیگنالینگ جدید را کشف کرده اند که پروتئین های سطحی را بر روی باکتری ها تنظیم می کند، این مسیر می تواند اهداف جدیدی برای آنتی بیوتیک ها باشد.

محققان چگونگی چسبیدن باکتری ها به سطوح داخل دهانی و ایجاد بیوفیلم ها (پلاک) در حفره دهان را بررسی کردند. محققان می خواستند بدانند که آیا سلول های باکتریایی ممکن است پروتئین های سطحی چسبنده ی خود را برای اتصال به سطوح تنظیم کنند و اگر چنین عملکردی دارند، مکانیسم آن چیست؟ آنها یک مدار ناشناخته را که درون غشای باکتریها تعبیه شده است، کشف کردند. این مدار می تواند سیگنالهایی را برای ایجاد تغییراتی در پروتئین های چسبنده سطحی ارسال کند. به نظر می رسد این مدار در میان یک زیرمجموعه از باکتری های گرم مثبت محافظت شده است. این سیستم سیگنالینگ داخل غشایی باکتریها، پروتئین های سطحی مختلف را برای جبران فقدان پروتئین های سطحی اولیه فرا می خواند و در تشکیل بیوفیلم (پلاک) جبرانی نقش دارد.

به نظر می رسد این مکانیزم در جوامع میکروبی در محیط آزمایشگاه و در دهان انسان عمل می کند. ژن هایی که پروتئین های چسبنده سطحی را کدگذاری می کنند، زمانی که باکتری ها از بزاق و پلاک دندانی در یک زمان و از یک فرد گرفته می شوند، متفاوتند.

هنگامی که این مسیر فعال می شود، این مدار تشکیل بیوفیلم را از خطر نجات می دهد- درست در زمانی که میکروارگانیسم ها به شدت به یک سطح متصل و رشد می کنند – و این کار به زنده ماندن باکتری در پلاک دندان کمک می کند.

نتایج این تحقیق که در مجله ی Science Signaling منتشر شده است، نشان می دهد:

  • یک سیستم سیگنالینگ که پیش از این ناشناخته بود در غشای سلولی باکتریها وجود دارد و بیان ژن پروتئین چسبنده را تنظیم می کند.
  • این سیستم سیگنالینگ، پروتئین های سطحی مختلف را تنظیم می کند، این کار هنگامی صورت می گیرد که مخزن پروتئین های سطحی موجود، تغییر می کند.
  • سیگنال نظارتی یک توالی محافظت شده ی آمینو اسیدی در قطعاتی است که از پروتئین های چسبنده ی سطحی جدا شده اند. هنگامی که این قطعه درون غشا حضور داشته باشد، سیستم “خاموش” است و هنگامی که وجود نداشته باشد، سیستم “روشن” می شود و پروتئینهای سطحی دیگری بیان می شوند.
  • به نظر می رسد این سیستم سیگنال درون غشایی به عنوان یک مکانیزم “fail-safe” یا محافظ دار، ویرایش پروتئین های سطحی و توانایی بخشیدن به باکتری ها برای چسبیدن به سطوح و ایجاد کلنی بر روی سطوح مختلف بدن، را جبران می کند.

دکتر مارک هرتزبرگ، استاد دانشکده دندانپزشکی و عضو هیئت علمی دانشکده دندانپزشکی و مرکز سرطان Masonic، گفت: کشف این مسیر سیگنالینگ که تنظیم کننده ی پروتئین های سطحی روی باکتری ها است، می تواند به ما کمک کند تا اطلاعات بهتری در مورد چگونگی گسترش جوامع میکروبی پیچیده بدست آوریم و اهداف جدیدی را برای آنتی بیوتیک ها ارائه دهیم.

منبع:

Science Signaling, 2019; 12 (580): eaas9941 DOI: 10.1126/scisignal.aas9941

www.sciencedaily.com/releases/2019/05/190507160914.htm