Как ионы серебра убивают бактерии: новый взгляд на молекулярном уровне
Исследователи из Университета Арканзаса приблизились к разгадке векового вопроса — как именно серебро убивает бактерии. Вместо традиционных биоанализов, дающих лишь «моментальные снимки», они использовали передовую технику микроскопии — single-particle-tracking photoactivated localization microscopy.
Учёные наблюдали в реальном времени за динамикой конкретного белка в живых бактериях E. coli при воздействии ионов серебра (Ag⁺).
Ключевое открытие: вопреки ожиданиям, ионы серебра ускорили движение белка, а не замедлили его.
Механизм, выявленный в исследовании:
- Ионы серебра вызывают разделение парных цепочек ДНК в бактерии.
- Это ослабляет связь между белком и гигантской молекулой ДНК.
- Белок «отсоединяется» от ДНК и начинает двигаться самостоятельно, что и объясняет наблюдаемое ускорение его динамики.
Это наблюдение стало возможным благодаря более ранней работе команды с изогнутой ДНК. Метод создания напряжения в ДНК-цепочках (патент находится на рассмотрении) сделал её более чувствительной к взаимодействию с химическими агентами, включая ионы серебра.
Исследование, финансируемое Национальным научным фондом (NSF), подтвердило эффективность подхода изучения динамики одиночных белков в живых бактериях. Этот метод может помочь понять реакцию бактерий на наночастицы серебра, которые рассматриваются как перспективное оружие против супербактерий, устойчивых к обычным антибиотикам.
«В конечном итоге мы хотим использовать новые знания, полученные в этом проекте, для создания более эффективных антибиотиков на основе наночастиц серебра», — сказал руководитель исследования, доцент физики Йонг Ван.
Исследование опубликовано в журнале Applied and Environmental Microbiology.