Исследователи "переключают" рибопереключатель для уничтожения бактерий

Исследователи из фармацевтической компании Merck обнаружили молекулу, способную "переключить" механизм в бактерии, что блокирует синтез необходимого ей питательного вещества и приводит к её гибели. Работа опубликована в журнале Nature.

Поиск новой мишени

В поисках новых антибиотиков учёные обычно проверяют тысячи химических соединений, нацеленных на белки. В этом исследовании была найдена молекула, которая действует на некодирующую РНК (ncRNA).

Для её обнаружения использовали "очень умный фенотипический скрининг": тестировали химические соединения на способность предотвращать гибель бактерий (таких как E. coli) от антибактериального агента в присутствии рибофлавина (витамина B₂). Бактерии синтезируют этот витамин, если не получают его извне, и нуждаются в нём для выживания.

Открытие рибоцила

Был найден единственный подходящий молекулярный кандидат — рибоцил. Чтобы понять механизм его действия, учёные вырастили колонию E. coli, устойчивую к рибоцилу, и секвенировали её геном. Это привело к открытию: устойчивость была связана с некодирующим участком матричной РНК (мРНК), который оказался рибопереключателем.

Механизм действия

Рибопереключатель — это регуляторный элемент в начале транскрипта мРНК. Он работает, связывая молекулы, что подавляет экспрессию гена. Изучение показало, что рибоцил "переключает" именно такой рибопереключатель, отвечающий за синтез рибофлавина. Это приводит к гибели бактерий от нехватки витамина B₂.

Дальнейшие испытания на мышах показали, что рибоцил может эффективно уничтожать большинство или все бактерии при инфекции.

Перспективы и ограничения

Хотя результаты многообещающи, остаётся неизвестным, можно ли предотвратить выведение рибоцила здоровыми бактериями (в экспериментах использовались ослабленные образцы). Исследователи продолжат работу над этим вопросом.

Эта работа демонстрирует, что области ncRNA в целом могут служить мишенями для новых лекарств, что является обнадёживающим направлением на фоне проблемы растущей устойчивости бактерий к антибиотикам.