До прихода европейцев на территории современного Мельбурна десятки тысяч лет жили племена австралийских аборигенов Вурунтьери, занимаясь охотой и собирательством. Недавно в этой местности ученые из Университета Монаш обнаружили новые бактериофаги — вирусы, убивающие супербактерии клебсиеллы.
Условно-патогенные микроорганизмы рода Klebsiella входят в состав семейства… EnterobacteriaceaeПредставляют собой норму микрофлоры кишечника здоровых человек. Грамотрицательные палочки, формирующие капсулы, обычно неподвижны и размножаются на простых питательных средах.
Некоторые виды клебсиелл являются самыми распространенными причиной пневмонии. кишечных и урогенитальных инфекцийПациенты с ослабленным иммунитетом особенно подвержены риску заражения клебсиеллами, которые в 2017 году Всемирная организация здравоохранения назвала одними из самых опасных бактериальных возбудителей из-за их растущей устойчивости к антибиотикам.
Группа учёных во главе с Тревором Литгоу недавно … Trevor LithgowИсследовательница взяла пробы из водоемов Вурунтьери и нашла в них два типа бактериофагов. Merri-merri-uth nyilam marra-natj (MMNM), который инфицирует бактерию Klebsiella pneumoniae.
Несмотря на почти полное совпадение двух подтипов, MMNM (Ala134) проявил меньшую активность по отношению к полирезистентному штамму Klebsiella AJ174-2. Полирезистентными считаются бактерии, получившие устойчивость к двум или более антибиотикам.
Мелкое различие послужило началом последующих исследований эволюции бактериофагов. Исследователи провели ряд экспериментов, подвергнув фагу MMNM (Ala134) действию полирезистентного штамма Klebsiella AJ174-2, вызывающего пневмонию.
Исследования дали ровно двадцать новых вариантов фагов с разными внешними характеристиками.
Секвенирование генома новых вариантов позволило обнаружить мутации в небольшом составе белков базальной пластинки вируса, существенно влияющих на инфицирование бактерий. Из-за того что от базальной пластинки расходятся тонкие нити, облегчающие прикрепление фагов к бактериям, даже малые изменения ее структуры могут повлиять на эффективность заражения.
В отличие от антибактериальных препаратов, уничтожающих и полезные микроорганизмы, фаги более избирательны и поражают только определённый вид микробов. Раньше считалось, что фаги эволюционируют главным образом путём крупной генетической перестройки, например, с помощью рекомбинации генов, которая приводит к мозаицизму — наличию генетически различающихся клеток.
Однако результаты нового исследования, опубликованного в журнале mBio, Доказано, что даже незначительные генетические изменения способны вызвать эволюционные трансформации, благодаря чему бактериофаги эффективно приспосабливаются к новым средам обитания и хозяевам.
Разработанные фаги уничтожают клебсиеллу, но эффективность разных видов варьируется. отметили авторы научной работы.
Знание эволюции и адаптации бактериофагов важно для создания новых методов борьбы с инфекциями, устойчивыми к антибиотикам. Откровение порождает надежду на существование неизвестных природных популяций фагов с генетическими различиями, способными уничтожать супербактерии. Исследование также углубляет понимание микроэволюционных процессов и важно для изучения вирусного разнообразия.