Исследователи из Принстонского университета в Нью-Джерси обнаружили, что бактерии E.coli (два штамма) развивают устойчивость к антибиотикам с помощью генетических мутаций.
«Бактерии имеют разнообразный арсенал генетических «оружий», которые помогают им бороться с антибиотиками и делают их более устойчивыми. Это означает, что антибиотики должны использоваться более рационально, чтобы уменьшить резистентность», – говорит автор исследования, Robert Austin.
Austin с соавторами специализируются на разработке уникальных жидкостных микроструктур для проверки теорий бактериальной эволюции. Вместо того чтобы использовать пробирки или чашки Петри, ученые использовали микрофлюидные устройства, которые содержат около 1000 подключенных микроскопических поверхностей, приспособленных для выращивания популяции бактерий. По мнению ученых, эти устройства лучше имитируют экологическую среду обитания бактерий.
«В сложных условиях резистентность развивается гораздо быстрее, чем можно было бы ожидать в экспериментах в пробирках», – утверждает Austin.
Путем секвенирования геномов «дикого типа» и мутантного штамма GASP бактериальных колоний E.coli, во время лечения антибиотиками ципрофлоксацинового ряда, исследователи обнаружили, что бактерии развили два разных мутантных штамма, устойчивых к антибиотикам. Эти штаммы могут обходиться без биопленок, чтобы противостоять антибиотикам, эти свойства они позаимствовали от ДНК содержащих вирусов, которые заражают бактерии.
При нормальных обстоятельствах ДНК вируса не внедряется внутрь бактерий, но в периоды стресса бактерии могут использовать новые ДНК и быстро развить мутации, устойчивые к антибиотикам. В ближайшее время ученые хотят проверить эффективность этанола для предотвращения мутаций бактерий E.coli.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Zhang, Qiucen; Bos, Julia; Tarnopolskiy, Grigory; Sturm, James C.; Kim, Hyunsung et al. (2014) You cannot tell a book by looking at the cover: Cryptic complexity in bacterial evolution // Biomicrofluidics – vol. 8 (5) – p. 052004
