Šiame paveikslėlyje pavaizduoti bakterijų ląstelių kontūrai su žalia fluorescencija, pabrėžiančia magnio trūkumą.
Vaizdo kreditas: Ashley Moon, Süel Lab, UC San Diego
Atsakymas, pateiktas naujame tyrime, yra tas, kad atsparumas antibiotikams kainuoja. Nors atsparumas antibiotikams suteikia tam tikrų pranašumų bakterijoms išgyventi, komanda išsiaiškino, kad tai taip pat yra susijusi su fiziologiniu apribojimu, kuris trukdo potencialiai dominuoti. Tyrėjai pažymi, kad šis faktas gali būti panaudotas siekiant sustabdyti atsparumo antibiotikams plitimą. „Mes atradome antibiotikams atsparių bakterijų Achilo kulną”, – sakė Süel, UC San Diego Molekulinės biologijos skyriaus narys. „Galime pasinaudoti šia kaina, kad sustabdytume atsparumo antibiotikams atsiradimą be vaistų ar kenksmingų cheminių medžiagų.
Spontaniškos DNR mutacijos atsiranda visose gyvose ląstelėse, įskaitant tas, kurios yra bakterijose. Kai kurios iš šių mutacijų sukelia atsparumą antibiotikams. Süel ir jo kolegos daugiausia dėmesio skyrė fiziologiniams mechanizmams, susijusiems su ribosomomis, ląstelėse esančiomis mikro mašinomis, kurios atlieka pagrindinį vaidmenį sintetinant baltymus ir verčiant genetinius kodus.
Visos ląstelės, norėdamos išgyventi, priklauso nuo įkrautų jonų, tokių kaip magnio jonai. Ribosomos priklauso nuo magnio jonų, nes šis metalo katijonas padeda stabilizuoti jų struktūrą ir funkciją. Tačiau atominio masto modeliavimas naujojo tyrimo metu parodė, kad mutantiniai ribosomų variantai, kurie suteikia atsparumą antibiotikams, pernelyg konkuruoja dėl magnio jonų su adenozino trifosfato (ATP) molekulėmis, kurios suteikia energijos gyvoms ląstelėms. Be to, matematiniai modeliai parodė, kad dėl riboto magnio kiekio ląstelėje atsiranda ribosomos ir ATP virvės traukimas.
