Устойчивость бактерий к антибиотикам может поставить под угрозу миллионы жизней и нанести огромный ущерб экономике. Исследователи из Висконсинского университета в Мэдисоне и Калифорнийского университета в Сан-Франциско решили изучить, какие бактериальные гены наиболее уязвимы к определенным антибиотикам, чтобы улучшить существующие препараты и разработать новые.
Как сообщает Science Daily, в основу своей работы ученые взяли технологию генного редактирования CRISPR. Они использовали разновидность фермента под названием CRISPRi, которая не разрезает ДНК, а прикрепляется к конкретному гену и «выключает» его. В результате прекращается производство белка, который кодируется данным геном.
Исследователи обнаружили, что при уменьшении концентрации белка, на который нацелен антибиотик, бактерии становятся намного более чувствительными даже к очень низким дозам препарата.
Это позволяет одновременно тестировать тысячи генов в поисках новых мишеней для антибиотиков.
Чтобы сделать CRISPRi мобильным, ученые воспользовались горизонтальным переносом генов — способностью бактерий обмениваться друг с другом фрагментами ДНК. Благодаря этому процессу команде удалось перенести фермент от обычных лабораторных бактерий к их трудным для изучения болезнетворным сородичам из родов Pseudomonas, Salmonella, Staphylococcus и Listeria.
Методика, получившая названия «мобильный CRISPRi» поможет и при изучении полезных микроорганизмов — например, тех, что используются при производстве продуктов.
Ученые испытали ее на бактерии Vibrio casei, которую обнаружили в 2010 году на кожуре французского сыра. Как и другие недавно открытые микроорганизмы, изучать его было непросто. Однако новый подход доказал свою эффективность при исследовании Vibrio casei. Это позволит больше узнать о том, как бактерии колонизируют поверхность сыра.
Исследователи из США создали генетически модифицированных бактерий, которые не способны к горизонтальному переносу генов. Это не позволяет им обмениваться генами устойчивости к антибиотикам. Теперь учены намерены разработать препараты, которые будут имитировать полученный эффект.
