WISSENSCHAFTLICHER DURCHBRUCH KANN ERKLÄREN, WIE SUPERBUGS SCHNELL VERSCHWINDEN

Ein wissenschaftlicher Durchbruch hat eine neue Art der Entwicklung von Bakterien aufgedeckt, von der angenommen wird, dass sie mindestens 1.000-mal effizienter ist als alle bisher bekannten Mechanismen. Die Erkenntnisse werden Wissenschaftlern helfen, besser zu verstehen, wie sich Superbakterien schnell entwickeln können und zunehmend antibiotikaresistent werden.

Die von der University of Glasgow und der National University of Singapore geleitete und heute in Science veröffentlichte Studie hat eine bisher unbekannte Methode der genetischen Transduktion gefunden – den Prozess, durch den Bakterien beginnen sich zu potentiell tödlichen Superbugs entwickeln.

Der neue Prozess wurde als Lateral Transduction bezeichnet und vereint nun die beiden bekannten Transduktionsmethoden: Generalized und Specialised Transduction, beide entdeckt von dem amerikanischen Wissenschaftler Joshua Lederberg, der dafür den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin erhielt Arbeit mit Bakterien.

Wissenschaftler konnten mit dem Bakterium Staphylococcus aureus nachweisen, dass diese neue natürlich vorkommende Transduktionsmethode mindestens tausendmal effizienter war als die generalisierte Transduktion, die beste derzeit bekannte Methode.

Aufgrund der Effizienz der lateralen Transduktion spekulieren Wissenschaftler, dass es wahrscheinlich die wirkungsvollste Art der Transduktion ist, die in Bakterien während ihres Evolutionsprozesses auftritt.

 JosePenades

Professor José R Penadés von der Universität Glasgow sagte: "Dies ist eine unglaublich aufregende und bedeutende Entdeckung. Wir konnten einen neuen Weg aufzeigen, wie sich Bakterien entwickeln. Mit dem Anstieg von Antibiotika, die zunehmend antibiotikaresistent sind, war die Bedeutung des Verständnisses der Mechanismen für die bakterielle Evolution noch nie so wichtig.

"Die laterale Transduktion ist ein ganz natürlicher Prozess und wir glauben, dass er auch in anderen Bakterien als Staphylococcus aureus vorkommt. Dies verändert die Art und Weise, wie wir die bakterielle Evolution verstehen. "

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Die bakterielle Transduktion ist ein Prozess, bei dem Viren Bakterien infizieren. Als eine Folge dieses Mechanismus bewegt sich die bakterielle DNA von einem zum anderen Bakterium, was Mutation und Evolution verursacht und oft zunehmend tödliche und antibiotikaresistente Käfer hervorruft.

Die laterale Transduktion ist einzigartig in ihrer Effizienz. Bei dem Prozess werden so viele Gene übertragen, dass Wissenschaftler theoretisch ganze Abschnitte von Bakterienchromosomen gleichzeitig für andere Bakterien mobilisiert haben. Dies könnte helfen, das schnelle Tempo zu erklären, in dem sich Superbugs entwickeln können.

Diese Forschung stellt auch das aktuelle wissenschaftliche Denken auf diesem Gebiet in Frage, das davon ausgeht, dass nur mobile genetische Elemente, aber nicht die bakteriellen Chromosomen, bei hohen Frequenzen übertragen werden können. Jetzt glauben Wissenschaftler, dass die laterale Transduktion die Fähigkeit hat, ganze Abschnitte des bakteriellen Chromosoms zu bewegen, einschließlich besonders tödlicher Abschnitte, die pathogene Inseln genannt werden und für Virulenz und Antibiotikaresistenz verantwortlich sind.

Assistenzprofessor John Chen von der National University of Singapore sagte: "Phagen sind bei weitem die am häufigsten vorkommenden biologischen Einheiten auf dem Planeten, und die Bedeutung der genetischen Transduktion als einer der Hauptantriebsfaktoren der mikrobiellen Evolution hat nie deutlicher als mit der Entdeckung der lateralen Transduktion. "

Die Arbeit "Genomhypermobilität durch laterale Transduktion" wird in Science veröffentlicht. Die Arbeit wurde vom Forschungsrat für Biotechnologie und Biowissenschaften (BBSRC), dem National Medical Research Council (NMRC) und dem Bildungsministerium von Singapur (MOE) finanziert.

Die Universität von Glasgow

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