В настоящее время всем хорошо известно, что существуют микроорганизмы резистентны, которые устойчивы к действию антибиотиков, что создает большие трудности для лечения больных, заражённых подобными бактериями.
В 1959 году было обнаружено, что основным агентом приносящим гены, определяющие резистентность бактерий к антибиотикам являются плазмида.
Антибиотикорезистентность бактериальной инфекции такие как например метициллин - резистентные стафилококки, ванкомицин -резистентные энтерококки представляют основные трудности при лечении с использованием антибиотиков, заставляя медиков и химиков искать и создавать новые формы лекарств, эффективно ингибирующих патогенные микроорганизмы.
Что же такое плазмида и почему именно она способна переносить Гены от одной бактерией другой?
Что такое мимикрия мы знаем с детства, достаточно вспомнить мир насекомых богатый на различные способы мимикрии.
Это бабочки Березовой пяденицы с узором крыльев неотличимым от узора коры дерева, разнообразные мухи-журчалки или сильфиды, неотличимые от ос, шмелей и пчел по своей пугающей птиц желто-черной полосатой окраски, зелёные кузнечики и гусеницы, невидимые в траве и много других.
Что такое миграционный контроль знают все, кто хоть раз пересекал границу и показывал пограничникам свой паспорт с отметкой визы.
Имеет ли место что-либо подобное в мире микроорганизмов на молекулярном уровне? Что такое успех в жизни?
Жизнь микробов как это ни парадоксально строится на успехе, успех для микроорганизмов тоже, что и для всех организмов, включая человека, а именно стабильность существования, быстрое размножение и распространение в природе.
Но у микроорганизмов в отличие от высших эукариотических организмов передачи наследственных молекул хромосом и ДНК происходит не только в результате вертикального переноса генов от родителей к детям, но и в результате горизонтального переноса генов от одной бактерии к другой.
Сосуществующий с ней в одной популяции в природе горизонтальный перенос генов между бактериями осуществляется в основном с помощью мобильных элементов плазмид и транспозонов.
Плазмиды, транспозоны это молекулы ДНК, причём плазмиды способны переходить от одной бактерии к другой а транспозоны переноситься самостоятельно не могут, но зато они способны встраиваться, прыгать из хромосомы бактерий в плазме и обратно.ё И тем самым переезжать из одной клетки в другую на собственном транспорте в плазме.
Плазмиды, транспозоны мало того, что они переходят из одной клетки в другую, но при этом осуществляет горизонтальный перенос генов, которые эти мобильные элементы приобрели в процессе эволюции, в том числе не хороших генов.
В частности и это особенно неприятно для людей мобильные элементы распространяют в человеческой популяции гены резистентности к антибиотикам. В результате прописанный врачом антибиотик уже не способен убить болезненную патогенную бактерию в организме человека так, как заполучив ген резистентности бактерии разрушают молекулы антибиотика.
Врачам, химикам приходится искать и синтезировать новые виды антибиотиков, которые бактерии еще не обрели резистентность в процессе эволюции.
Бактерии создали машину иммиграционного контроля не пропускающего внутрь клетки чужие молекулы ДНК - это ферменты рестрикции.
Эти ферменты проверяют имеет ли вошедшие внутри клетки молекулы ДНК особую метку, специфическую последовательность нуклеотидов размером 12 - 13. Если не имеет, то ДНК чужая и рибоза разрушает полностью вошедший в клетку.
ДНК механизм очень эффективен и по сути обеспечивает видовую изоляцию.
Что определяет основы развития всех живых организмов на нашей планете, но у мобильных элементов плазмид, транспозонов в свою очередь в процессе эволюции возникли гены, позволяющие успешно бороться с реакциями. Белки кодируемые этими генами получили названия антиресктритаза.
Продолжение ищите на канале...