2017. szeptember 22. péntek
Móric, Ottó
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Ahol a baktériumok laknak - 2012-07-25 08:46:23 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
Ahol a baktériumok laknak

A baktériumok életét nagyban megkönnyíti, hogy általában nem magányosan élnek, hanem összetett közösségbe, ún. biofilmbe szerveződnek. Így egy sajátos, tápanyagokban gazdag mikrokörnyezetet alakítanak ki, mely egyben védelmet is jelent. E szerveződésnek köszönhető, hogy az antibiotikumok nehezen férnek hozzá a kórokozókhoz, melyek így krónikus fertőzéseket tudnak okozni. Egy újonnan kifejlesztett in vivo fluoreszcens jelölési stratégia és szuperfelbontású fénymikroszkóp együttes alkalmazása lehetővé teszi a biofilmek vizsgálatát. Sőt ennek segítségével a biofilm „gyenge pontjait” is meg lehet találni.
 
Természetes környezetükben a baktériumok túlnyomó többsége különböző felszínekhez kötődő közösségekbe, biofilmekbe szerveződik, melyet egy, poliszacharidokból és fehérjékből álló, extracelluláris mátrix tart össze. Az emberi szervezetben is biofilmekben élnek. E szerveződés következtében sokkal ellenállóbbak lesznek az antibiotikumokkal szemben, mint az egyedülálló baktériumok, és sokszor csak sebészeti úton távolíthatók el. A National Institutes of Health szerint az emberi fertőzések 80%-a biofilmekhez kapcsolódik. Például a sinusokban megtelepedő bakteriális biofilmek lázzal és megfázásszerű tünetekkel járó krónikus fertőzést okozhatnak. A cisztás fibrózisban szenvedő betegek tüdejében kialakuló biofilmek által kiváltott krónikus fertőzések pedig a betegek halálát okozhatják.

Az emberi szervezetbe helyezett implantátumok néha biofilmképző baktériumokkal fertőződnek. Ezekről a biofilmekről időnként baktériumok szakadnak le, melyek akut fertőzést és lázat váltanak ki. Az antibiotikumok ezeket a szabad baktériumokat el tudják pusztítani, így átmenetileg csökkentik a fertőzést, de maga a biofilm érintetlen marad. Az egyetlen tartós megoldás a biofilmmel borított eszköz eltávolítása és egy steril eszközzel való helyettesítése.

Veysel Berk és a University of California (Berkeley) munkatársai (köztük a Nobel-díjas Steven Chu) a kolerabaktérium (Vibrio cholerae) által képzett biofilm megfigyelésére új módszert fejlesztettek ki. A folytonos immunfestéssel és szuperfelbontású fénymikroszkóppal valós időben egyszerre több, fluoreszcensen jelölt molekulát követhettek nyomon.
A szuperfelbontású mikroszkóppal tízszer jobb felbontású képet lehet kapni, mint a standard fénymikroszkóppal (200 helyett 20 nanométer). Egy pillanatfelvétel több ezer képből áll össze. A folyamat a fényfestéshez hasonló: a fényképezőgépen hosszú záridőt hagyunk, miközben sötétben egy fényforrást mozgatunk a lencse előtt. Néhány percbe is beletelhet, míg az egyes felvételek elkészülnek, de a sejtek növekedésének sebességéhez elég gyors, és így stop-action felvétel készülhet.

A kritikus pont a sejtek fluoreszcens jelölése volt, hogy folyamatosan nyomon lehessen követni növekedésüket és osztódásukat. Hagyományosan a kutatók egy elsődleges antitestet kötnek a sejt egy felszíni molekulájához, majd egy fluoreszcens jelöléssel ellátott másodlagos antitestet tesznek hozzá, ami az elsődlegeshez kötődik. Majd lemossák a felesleges festéket, megvilágítják a festett sejteket, és lefotózzák a fluoreszcenciát. A megoldás a fluoreszcens festék megfelelő koncentrációjában rejlett: elég alacsonynak kellett lennie ahhoz, hogy ne okozzon háttérfényt, így ne kelljen a felesleget lemosni, de elég magasnak a hatékony festéshez. Berk és munkatársai megtalálták a módját, hogy festéskor az összes fluoreszcens próbát oldatban tartsák a képalkotás során, így folyamatosan monitorozhattak mindent kezdve egyetlen sejttől az érett biofilmig. Így egyetlen felvétel helyett egy egész filmet kaptak.

Az újonnan kifejlesztett technológiával az egyetlen sejtből kialakuló biofilm extracelluláris mátrixának komponenseit tették láthatóvá, és fényt derítettek azok szerepére. Az egyedülálló baktériumsejt egy hatórás periódus után olyan fehérjét (Bap1) bocsátott ki, ami a felszínhez való kötődést biztosította. Ezután a sejt-sejt adhéziót biztosító fehérjét (RbmA) termelt, majd osztódott, és a leánysejtek kötődtek hozzá. A leánysejtek továbbosztódtak, amíg már csoportot képeztek. Ezen a ponton a baktériumok RbmC fehérjét kezdtek termelni, ami Bap-1-gyel együtt az egész sejtcsoportot beborító burkot alakított ki. A csoportokat egymástól mikrocsatornák választották el, melyek lehetővé tették a tápanyagok felvételét és a hulladékok eltávolítását.

A kutatók nemcsak a biofilm kialakulásába és szerkezetébe nyertek bepillantást, hanem arra is lehetőséget kaptak, hogy meghatározzák, hogyan lehet a biofilmet eltávolítani. Ehhez a felülethez kötő vagy a sejtadhéziós fehérjét kell működésképtelenné tenni vagy eltávolítani, akkor az egész biofilmet le lehetne választani a felületről vagy össze lehetne omlasztani, és ez megnövelné az antibiotikumok hozzáférését a baktériumokhoz.
Az új technika az orvoslás mellett a biológia számos területén hasznos lehet, például környezeti vagy ipari alkalmazásokban

A kutatás a Science folyóiratban jelent meg.

Forrás: Science Daily
, Kép

2012. július 25.

Duleba Mónika

Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 5, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés