Undersøk dekryptert overføring av stoffresistens i bakterier

Bakterier bruker genoverføring for å gi videre motstand
Utviklingen av resistente bakteriestammer er et stort problem over hele verden. Medisinske behandlinger mister sin effekt og tidligere velkontrollerte sykdommer blir en dødelig fare. Den raske spredningen av motstand gjennom utveksling av genetisk informasjon mellom bakteriene er gjort mulig. Forskere ved Institutt for molekylærbiovitenskap ved Graz University of Applied Sciences samarbeidet med britiske forskere for å finne ut nøyaktig hvordan det fungerer.

Utvekslingen av genetisk informasjon tillater bakterier å overføre motstand. De nåværende resultatene fra forskergruppen rundt prof. Dr. Ifølge Ellen Zechner fra Institutt for molekylærbiovitenskap ved Universitetet i Graz spiller enzymet relaxase en viktig rolle her. I studien deksifiserte forskerne strukturen til enzymet, som påvirker utvekslingen av DNA mellom bakterier. Med sin hjelp kan hele populasjonen av patogener være resistente på kort tid til forskjellige antibiotika, legger ekspertene vekt på. Resultatene fra forskerne ble publisert i den berømte journalen "Cell".

Bakterier kan overføre resistens gjennom utveksling av genetisk informasjon. En avgjørende rolle spilles av enzymet relaxase. (Bilde: Dr_Kateryna / fotolia.com)

Struktur av nøkkel enzym bestemt
"Det raskt voksende antallet bakteriestammer som ikke lenger kan bli angrepet av antibiotika, utgjør store utfordringer for medisin og forskning," advarer forskerne. En viktig rolle i utviklingen av motstand spiller utveksling av genetisk informasjon blant patogenene. Det faktum at bakterier alltid kan utveksle genetisk informasjon har vært kjent siden 1950-tallet, forklar ekspertene. Men så langt har den nøyaktige prosessen med denne prosessen vært stort sett uklart. "Til tross for intensiv forskning har vi nå nå lykkes med å bestemme strukturen til det ansvarlige nøkkelenzymet," understreker Prof. Zechner.

Innen minutter overføres store mengder DNA
Ifølge forskerne foregår genoverføring mellom bakterier ved hjelp av enzymet relaxase, som selektivt velger genetisk informasjon, kutter gjennom de to DNA-strengene og transporterer en av dem gjennom en tunnel inn i nabobakterien. Den manglende strengen vil bli reprodusert på svært kort tid, og begge bakterier viser da immuniteten overfor visse stoffer. Den motstandsdyktige kan i sin tur overføres av begge bakterier. På denne måten blir store mengder DNA overført i løpet av minutter, noe som forklarer hvorfor antibiotikaresistens sprer seg så raskt, rapporterer prof. Zechner.

Tilnærming til nye stoffer
Forskerne håper at deres funn kan bidra i fremtiden, "å utvikle nye stoffer som forhindrer utveksling av gener mellom bakterier." De tidligere forsøkene ble blant annet sviktet fordi "vi ikke hadde noe detaljert bilde av enzymet," sa Prof. Zechner. Ifølge ekspertene gir de nåværende studien resultatene helt nye ledetråder for å eliminere relaxase og dermed å dempe spredningen av antibiotikaresistens. (Fp)