Новый подход в борьбе с устойчивостью к антибиотикам

По данным ВОЗ, около 700 000 человек ежегодно умирают в результате антибиотикорезистентности. В Германии около 6 000 человек в год умирают из-за неэффективности лечения антибиотиками. Учёные из Университета Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге (FAU) и Оксфордского университета обнаружили, что существует точка в процессе производства белков, которая может регулироваться бактериями. Это может стать отправной точкой для разработки новых антибиотиков и помочь преодолеть устойчивость к ним.

Исследование ранней фазы синтеза РНК

Открытие, опубликованное в журнале Nature Communications, может стать совершенно новой отправной точкой для разработки антибиотиков. «На основе наших выводов теперь могут быть разработаны новые препараты, убивающие болезнетворные бактерии», — заявил доктор Дэвид Дулин из Междисциплинарного центра клинических исследований FAU.

Исследовательские группы обнаружили, что ранняя фаза производства рибонуклеиновой кислоты (РНК) является ключом к контролю регуляции экспрессии бактериальных генов. Экспрессия генов — это процесс образования закодированного геном продукта, которым часто являются белки или молекулы РНК.

У бактерий РНК производится с помощью большого белкового комплекса — РНК-полимеразы (RNAP). RNAP считывает последовательность ДНК и строит копию РНК, соединяя нуклеотиды (фундаментальные строительные блоки РНК) в процессе, называемом транскрипцией.

Неожиданная пауза в синтезе

Учёные использовали высокотехнологичную флуоресцентную микроскопию, чтобы отслеживать отдельные молекулы RNAP в начале производства РНК. Они обнаружили, что начальный синтез РНК сильно регулируется — определённая последовательность ДНК заставляет RNAP делать паузу на несколько секунд. Продолжить производство РНК она может только после этой паузы.

Это открытие меняет прежние представления о начальном синтезе РНК у бактерий. «То, что RNAP может быть одновременно связана с ДНК и коротким фрагментом РНК в течение более длительного периода времени, было очень неожиданно, так как противоречит текущим знаниям», — говорит доктор Дулин.

Перспектива для новых лекарств

Обнаружение этой новой контрольной точки в экспрессии генов может быть использовано для разработки новых антибиотиков. «Например, возможно создать препараты, которые запирают RNAP в состоянии паузы, тем самым убивая болезнетворные бактерии», — поясняет доктор Дулин.

Эти выводы представляют собой проблеск надежды в глобальной борьбе с устойчивостью к антибиотикам.