Бактерии окружены подобной петле структурой, которая, подобный внешнему скелету, определяет форму клетки и обеспечивает защиту против внешних нападений. Эта замечательная клеточная стенка полимера, названная peptidoglycan, учитывая его основной состав сахара и аминокислот, известна за то, что была главной целью антибиотиков бета лактама, таких как Пенициллин.Несмотря на эту структуру, которых была центром обширных расследований на длительном сражении против бактериальных болезнетворных микроорганизмов (т.е. бактерии, которые вызывают инфекционные болезни), есть в настоящее время маленькое понимание его естественной изменчивости и последствия таких изменений на способности бактерий приспособиться и выжить в угрожающей окружающей среде.«Это новое исследование обеспечивает мощный трубопровод, который разрешает быструю идентификацию и повышает знание биологии клеточной стенки у бактерий и открывает новые проспекты к разработке определенных для таксона антибактериальных стратегий», говорит биолог инфекции Фелипе Кэва, который привел исследование в Лаборатории для Molecular Infection Medicine Sweden (MIMS) и Отдела Молекулярной биологии в Университете Умеа.
Одна цель исследования в Cava Lab состоит в том, чтобы найти новые методы лечения против инфекционного заболевания и устойчивости к антибиотикам. Исследование будет очень важно, чтобы обратиться к фундаментальным вопросам на бактериальной адаптации к экологическим проблемам такой относительно естественной происходящей полимикробной окружающей среды, а также к паразитным, комменсальным и симбиотическим отношениям с другими организмами.
В их недавней публикации исследователи исследовали клеточную стенку химическое разнообразие в Альфа-подразделении Proteobacteria, возможно самые богатые организмы в мире. Это подразделение включает наиболее распространенные бактерии в поверхностную воду, а также некоторый завод, животное и человеческие болезнетворные микроорганизмы. Исследование привело к нахождению беспрецедентных химических модификаций в клеточной стенке определенных бактерий, которые позволили им приспособиться к их экологической нише.«Мы определили роман peptidoglycan структура, показанная бактериями уксусной кислоты, которые являются очень соответствующими микробами в пищевой промышленности.
Одна из этих модификаций происходит в diaminopimelic кислоте, высоко сохраненной аминокислоте в peptidoglycan клеточной стенке грамотрицательных бактерий. Кроме того, эти разновидности создали оригинальный способ crosslinking их петля peptidoglycan, которая отличается от того, что было описано для других бактерий до сих пор», объясняет Фелипе Кэва.Биологическая важность исследования состоит в том, что эти бактерии на самом деле развивают структурные перестройки в своем peptidoglycan слое, чтобы создать лучше приспособленные клеточные стенки, чтобы жить в и колонизировать конкурентные среды.
«Мы показали, что эти модификации не чисто декоративны, но вместо этого, уполномочивают бактерии уксусной кислоты с более высоким уровнем защиты от литических ферментов, поставленных конкурирующими микробами. Кроме того, мы показали, что структура клеточной стенки до некоторой степени выявляет врожденный ответ иммунной системы у Дрозофилы мухи уксуса melanogaster – естественный хозяин к этим бактериям», говорит Фелипе Кэва.Фелипе Кэва был назначен в 2013 Членом Академии Валленберга в Университете Умеа и является главой независимой исследовательской группы в Лаборатории для Molecular Infection Medicine Sweden (MIMS), шведского партнера в скандинавском Сотрудничестве EMBL для Молекулярной Медицины.Исследование – часть peptidoglycan Всего королевства-omic база данных исследования под названием MUREINome, который собирает данные от тысяч различных видов бактерий.
Работа также была результатом сотрудничества с исследователями в Вычислительной Группе Науки о жизни в Университете Умеа, испанском Национальном исследовательском совете (CSIC) и швейцарской Федеральной политехнической школе Лозанны.