Salı, Mart 5, 2024
Ana Sayfa Bilim Bakterilerin Kapsamlı Silahlarının Ardındaki Gizemi Çözmek

Bakterilerin Kapsamlı Silahlarının Ardındaki Gizemi Çözmek

– Advertisement –

Oxford Üniversitesi araştırmacıları, bakterilerin çeşitli silahlarının ardındaki evrimsel nedenleri ortaya çıkardı. Pseudomonas aeruginosa'yı kullanarak kısa menzilli silahların düşük yoğunluk koşullarında etkili olduğunu, uzun menzilli silahların ise yüksek yoğunluklarda üstün olduğunu gösterdiler. Bu bilgi, ilaca dirençli bakterilerle savaşmak için yeni yöntemler geliştirmede çok önemli olabilir.
Oxford Üniversitesi araştırmacıları, bakterilerin çeşitli silahlarının ardındaki evrimsel nedenleri ortaya çıkardı. Pseudomonas aeruginosa’yı kullanarak kısa menzilli silahların düşük yoğunluk koşullarında etkili olduğunu, uzun menzilli silahların ise yüksek yoğunluklarda üstün olduğunu gösterdiler. Bu bilgi, ilaca dirençli bakterilerle savaşmak için yeni yöntemler geliştirmede çok önemli olabilir.

öncülüğünde yeni bir çalışma Oxford Üniversitesi neden kesin olduğuna ışık tuttu türler Bakterilerin şaşırtıcı silah cephanelikleri var. Bulgular bugün dergide yayınlandı Doğa Ekolojisi ve Evrimi ölümcül patojenleri yok edebilecek mikroplar üretmemize yardımcı olarak antibiyotiklere olan bağımlılığımızı azaltabilir.

  • Yeni çalışma, bakterilerin neden sıklıkla çeşitli silahlar taşıdığının gizemini ele alıyor.
  • Bulgular, farklı silahların farklı rekabet senaryolarına en uygun olduğunu gösteriyor.
  • Kısa menzilli silahlar bakterilerin yerleşik toplulukları istila etmesine yardımcı olur; uzun menzilli silahlar bir kez kurulduktan sonra faydalıdır.

Bakteriyel Silahların Çeşitliliği

Birçok bakteri türü, rakiplerine saldırmak için birden fazla silaha sahiptir. Bunlar arasında hem komşu hücrelerle doğrudan temas gerektiren kısa menzilli silahlar hem de çevreye salınan toksinler gibi uzun menzilli silahlar yer alıyor. Şimdiye kadar bakterilerin neden bu kadar geniş silah yelpazesini taşıyacak şekilde evrimleştiği bir sır olarak kaldı.

Çalışmanın ortak yazarı Profesör Kevin Foster (Oxford Üniversitesi Biyoloji ve Biyokimya Bölümleri), şunları söyledi: “Boynuz, geyik boynuzu veya diş gibi tek bir silah türünü taşıma eğiliminde olan hayvanların aksine, bakteri türleri genellikle birden fazla silah taşır. Ancak bunun evrimsel temelinin ne olduğu belli değildi; neden sadece tek bir türe yatırım yapmıyoruz? Teorilerden biri, bakterilerin birden fazla silah taşımasıydı çünkü rekabet sırasında farklı işlevlere hizmet ediyorlardı.”

Araştırılıyor Pseudomonas aeruginosa

Araştırmacılar bunu fırsatçı patojeni kullanarak test etti Pseudomonas aeruginosaçoklu ilaca dirençli suşların hızla ortaya çıkması nedeniyle Dünya Sağlık Örgütü tarafından öncelikli bir patojendir. P. aeruginosa çeşitli toksik moleküller üretme yeteneği (uzun menzilli bir silah) ve dış zarına sabitlenmiş toksin yüklü filamentler (kısa menzilli bir silah) dahil olmak üzere çeşitli silahlara sahiptir.

Ekip, kısa ve uzun menzilli silahların hangi koşullar altında daha büyük avantaj sağladığını belirlemek için bir dizi deney tasarladı. Oluşturmak için genom düzenlemeyi kullandılar P. aeruginosa toksin yüklü filamentlerden veya kuyrukosin adı verilen uzun menzilli toksinlerden yoksun olan ve bunlara duyarlı olan türler. Duyarlı suşlar daha sonra agar plakaları üzerinde kontrol ile büyütüldü. P. aeruginosa iki gün boyunca, bir dizi farklı oranlarda. Suşların her biri farklı bir floresan protein ifade ettiğinden, araştırmacılar saldırgan ve duyarlı bakterilerin oranını ölçebildiler.

Farklı Senaryolarda Silah Etkinliği

Deney sonuçları, iki silahın farklı koşullar altında en iyi performansı gösterdiğini açıkça gösterdi. Uzun menzilli silah olan kuyrukosinler, yalnızca saldıran bakterilerin yüksek yoğunlukta ve rakiplerinden daha yaygın olduğu durumlarda etkili oldu. Öte yandan, toksin yüklü filamentlerin taşınması, çok daha geniş bir koşullar yelpazesinde rekabet avantajı sağlıyordu. Bu, saldıran bakterilerin yalnızca başlangıçta düşük sayılarda mevcut olduğu ve daha büyük duyarlı bakteri popülasyonuyla rekabet etmek zorunda olduğu durumları da içeriyordu.

Çift Silahın Avantajları

Araştırmacılar daha sonra tasarlanmış iki türe doğrudan kafa kafaya yarışmalarda meydan okudular. Suşlar eşit frekansta başladığında, toksin yüklü filamentler taşıyan bakteriler belirgin bir avantaja sahip oldu. Ancak her iki silah kullanıcısı da çoğunlukta başladıklarında kazanmayı başardılar.

Dahası, hücreler her iki silahı aynı anda kullanabildiğinde, duyarlı bakterileri yalnızca tek bir silah kullanan türlere göre önemli ölçüde daha iyi baskılayabildiler; bu da kısa ve uzun menzilli silahların birbirini tamamladığını gösterdi.

Çıkarımlar ve Gelecek Araştırmalar

Araştırmacılara göre sonuçlar, kısa ve uzun menzilli silahların rekabet senaryosuna bağlı olarak farklı performans gösterdiğini gösteriyor. Ortak yazar Dr. Sean Booth (Oxford Üniversitesi) şunları söyledi: “Sonuçlarımız, temasa bağlı silahların özel bir avantajının, kullanıcılar sayısal olarak dezavantajlı durumda olsa bile etkili olmaları olduğunu gösteriyor. Bu, yerleşik bakterilerden sayıca üstün olduklarında, bakterilerin yerleşik bir popülasyonu istila etmesini sağlayacak şekilde evrimleşmiş olabileceklerini gösteriyor.”

Bu teori, daha büyük bir duyarlı hücre popülasyonuna saldıran az sayıda saldırgan hücreyi simüle eden bir hesaplama modeliyle desteklendi. Modelde, kısa menzilli silah kullanan hücreler topluluğu başarıyla istila edebildi, ancak uzun menzilli silah kullanan hücreler bunu başaramadı. Bununla birlikte, uzun menzilli silahlar kullanan hücreler çok sayıda mevcut olduğunda ve rakiplerden daha yaygın olduğunda, bunlar son derece etkili hale geldi ve saldırganlara önemli bir rekabet avantajı sağladı.

Araştırmacılar şimdi bulguların patojenik suşlarla rekabet edebilecek özel tasarım faydalı mikroorganizmalara nasıl uygulanacağını araştırıyorlar.

Ortak yazar Dr. William Smith (Oxford Üniversitesi ve Manchester Üniversitesi) şunları söyledi: “Bu sonuçlar bize bakterilerin bir topluluğu başarılı bir şekilde istila etmek ve varlığını sürdürmek için ihtiyaç duyduğu silah türlerine ilişkin değerli bilgiler verdi. Sonuçta bu, çoklu ilaca dirençli bakterilerle savaşmak için antibiyotik içermeyen yöntemler geliştirmemize yardımcı olabilir.”

Referans: “Bakteri rekabeti için kısa ve uzun menzilli silahların evrimi” 30 Kasım 2023, Doğa Ekolojisi ve Evrimi.

BENZER KONULAR

X-Işını Astronomisinde Paradigma Değişimi

- Advertisement - 9 Ocak 2024’te fırlatılan Einstein Sondası, ESA ve MPE’nin katkılarıyla Çin Bilimler Akademisi liderliğindeki bir ortak girişimdir. Amacı, kozmik olaylardan kaynaklanan X-ışını...

Gücün Sınırlarına Meydan Okuyan Lazer Yapımı Metaller

- Advertisement - Lazer bazlı katmanlı üretim yoluyla üretilen yenilikçi yüksek entropili alaşımlar, endüstriyel uygulamalar için benzeri görülmemiş bir güç ve esneklik sunar. Gelişmiş tekniklerle...

Yüksek Verimli Güneş Pillerinin Sırlarını Ortaya Çıkarıyoruz

- Advertisement - Yapay zeka yöntemlerinin yardımıyla araştırmacılar, yüksek verimli perovskit güneş pillerinin üretim süreçlerini iyileştirmeye çalışıyor.  Yapay zeka teknikleri, bilim adamlarına yüksek verimli güneş pilleri...
- Advertisment -

Son Eklenenler

X-Işını Astronomisinde Paradigma Değişimi

- Advertisement - 9 Ocak 2024’te fırlatılan Einstein Sondası, ESA ve MPE’nin katkılarıyla Çin Bilimler Akademisi liderliğindeki bir ortak girişimdir. Amacı, kozmik olaylardan kaynaklanan X-ışını...

Gücün Sınırlarına Meydan Okuyan Lazer Yapımı Metaller

- Advertisement - Lazer bazlı katmanlı üretim yoluyla üretilen yenilikçi yüksek entropili alaşımlar, endüstriyel uygulamalar için benzeri görülmemiş bir güç ve esneklik sunar. Gelişmiş tekniklerle...

Hücresel atık yönetimi ve yaşlanmada otofaji genlerinin yeni rolleri

Yaşla birlikte azalan otofaji, araştırmacıların daha önce şüphelendiğinden daha fazla gizemi barındırıyor olabilir. Buck Enstitüsü, Sanford Burnham Prebys ve Rutgers Üniversitesi'nden bilim adamlarının, yanlış...

Antibiyotik Direnci Araştırmalarında Oyunun Kurallarını Değiştirecek Bir Şey

Antibiyotiğe dirençli bakterilerle mücadeledeki potansiyeli nedeniyle incelenen bir bakteriyofaj olan φX174, alternatif antibiyotiklerin geliştirilmesine yönelik yeni bilgiler sunuyor. yaşında COVID-19kelime "virüs” bulaşma, hastalık ve hatta...