Пермские ученые вскрыли механизм защиты бактерий: открытие поможет создать антибиотики нового поколения

Исследователи Пермского Политеха (ПНИПУ) и Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН раскрыли стратегию выживания кишечной палочки в стрессовых условиях.

Ученые из Перми выяснили, как именно бактерии защищают себя от гибели в неблагоприятной среде. Результаты этого исследования, как сообщили ТАСС в пресс-службе вуза, могут стать основой для разработки препаратов, которые будут не просто подавлять рост бактерий, а лишать их встроенной системы обороны.

Чтобы понять механизм выживаемости, биологи создали для кишечной палочки (E. coli) экстремальные условия, лишив ее азота — ключевого элемента для построения ДНК. Рост микроорганизма остановился, однако внутренние химические процессы продолжились. Это позволило исследователям заглянуть в «черный ящик» бактериального метаболизма.

Оказалось, что в момент стресса бактерия задействует глутатион — особую молекулу, которая работает как защитный буфер. В критической ситуации внутри клетки накапливаются токсины, запускающие выработку смертоносного сероводорода. Глутатион перехватывает излишки ядовитого цистеина и удерживает их, не давая токсинам разрушить клетку изнутри.

«Ранее исследователи знали, что одни бактерии содержат глутатион, а другие — нет, но никто не понимал, как это влияет на выживаемость», — поясняют в пресс-службе ПНИПУ. Пермские ученые доказали прямую связь: наличие глутатиона определяет судьбу микроорганизма. Для сравнения они взяли сенную палочку, у которой подобной защиты не оказалось. Бактерия с глутатионом пережидает стресс тихо и без потерь, тогда как «беззащитная» вынуждена запускать аварийный режим, который в итоге приводит ее к гибели.