- ข้อความ
- ประวัติศาสตร์
New research has found that one of
New research has found that one of the world's most prolific bacteria manages to afflict humans, animals and even plants by way of a mechanism not before seen in any infectious microorganism -- a sense of touch. This unique ability helps make the bacteria Pseudomonas aeruginosa ubiquitous, but it also might leave these antibiotic-resistant organisms vulnerable to a new form of treatment.
Related Articles
--------------------------------------------------------------------------------
Herbivore
Anthrax
Equilibrioception
Animal
Lyme disease
Pitcher plant
Pseudomonas is the first pathogen found to initiate infection after merely attaching to the surface of a host, Princeton University and Dartmouth College researchers report in the journal the Proceedings of the National Academy of Sciences. This mechanism means that the bacteria, unlike most pathogens, do not rely on a chemical signal specific to any one host, and just have to make contact with any organism that's ripe for infection.
The researchers found, however, that the bacteria could not infect another organism when a protein on their surface known as PilY1 was disabled. This suggests a possible treatment that, instead of attempting to kill the pathogen, targets the bacteria's own mechanisms for infection.
Corresponding author Zemer Gitai, a Princeton associate professor of molecular biology, explained that the majority of bacteria, viruses and other disease-causing agents depend on "taste," as in they respond to chemical signals unique to the hosts with which they typically co-evolved. Pseudomonas, however, through their sense of touch, are able to thrive on humans, plants, animals, numerous human-made surfaces, and in water and soil. They can cause potentially fatal organ infections in humans, and are the culprit in many hospital-acquired illnesses such as sepsis. The bacteria are largely unfazed by antibiotics.
"Pseudomonas' ability to infect anything was known before. What was not known was how it's able to detect so many types of hosts," Gitai said. "That's the key piece of this research -- by using this sense of touch, as opposed to taste, Pseudomonas can equally identify any kind of suitable host and initiate infection in an attempt to kill it."
The researchers found that only two conditions must be satisfied for Pseudomonas to launch an infection: Surface attachment and "quorum sensing," a common bacterial mechanism wherein the organisms can detect that a large concentration of their kind is present. The researchers focused on the surface-attachment cue because it truly sets Pseudomonas apart, said Gitai, who worked with first author Albert Siryaporn, a postdoctoral researcher in Gitai's group; George O'Toole, a professor of microbiology and immunology at Dartmouth; and Sherry Kuchma, a senior scientist in O'Toole's laboratory.
To demonstrate the bacteria's wide-ranging lethality, Siryaporn infected ivy cells with the bacteria then introduced amoebas to the same sample; Pseudomonas immediately detected and quickly overwhelmed the single-celled animals. "The bacteria don't know what kind of host it's sitting on," Siryaporn said. "All they know is that they're on something, so they're on the offensive. It doesn't draw a distinction between one host or another."
When Siryaporn deleted the protein PilY1 from the bacteria's surface, however, the bacteria lost their ability to infect and thus kill the test host, an amoeba. "We believe that this protein is the sensor of surfaces," Siryaporn said. "When we deleted the protein, the bacteria were still on a surface, but they didn't know they were on a surface, so they never initiated virulence."
Because PilY1 is on a Pseudomonas bacterium's surface and required for virulence, it presents a comprehensive and easily accessible target for developing drugs to treat Pseudomonas infection, Gitai said. Many drugs are developed to target components in a pathogen's more protected interior, he said.
Kerwyn Huang, a Stanford University assistant professor of bioengineering, said that the research is an important demonstration of an emerging approach to treating pathogens -- by disabling rather than killing them.
"This work indicates that the PilY1 sensor is a sort of lynchpin for the entire virulence response, opening the door to therapeutic design that specifically disrupts the mechanical cues for activating virulence," said Huang, who is familiar with the research but had no role in it.
"This is a key example of what I think will become the paradigm in antivirals and antimicrobials in the future -- that trying to kill the microbes is not necessarily the best strategy for dealing with an infection," Huang said. "[The researchers'] discovery of the molecular factor that detects the mechanical cues is critical for designing such compounds."
Targeting proteins such as PilY1 offers an avenue for combating the growing problem of antibiotic resistance among bacteria, Gitai said. Disabling the protein in Pseudomonas did not hinder the bacteria's ability to multiply, only to infect.
Antibiotic resistance results when a drug kills all of its target organisms, but leaves behind bacteria that developed a resistance to the drug. These mutants, previously in the minority, multiply at an astounding rate -- doubling their numbers roughly every 30 minutes -- and become the dominant strain of pathogen, Gitai said. If bacteria had their ability to infect disabled, but were not killed, the mutant organisms would be unlikely to take over, he said.
"I'm very optimistic that we can use drugs that target PilY1 to inhibit the whole virulence process instead of killing off bacteria piecemeal," Gitai said. "This could be a whole new strategy. Really what people should be doing is screening drugs that inhibit virulence but preserve growth. This protein presents a possible route by which to do that."
PilY1 also is found in other bacteria with a range of hosts, Gitai said, including Neisseria gonorrhoeae or the large bacteria genus Burkholderia, which, respectively, cause gonorrhea in humans and are, along with Pseudomonas, a leading cause of lung infection in people with cystic fibrosis. It is possible that PilY1 has a similar role in detecting surfaces and initiating infection for these other bacteria, and thus could be a treatment target.
Frederick Ausubel, a professor of genetics at Harvard Medical School, said that the research could help explain how opportunistic pathogens are able to infect multiple types of hosts. Recent research has revealed a lot about how bacteria initiate an infection, particularly via quorum sensing and chemical signals, but the question about how that's done across a spectrum of unrelated hosts has remained unanswered, said Ausubel, who is familiar with the research but had no role in it.
"A broad host-range pathogen such as Pseudomonas cannot rely solely on chemical cues to alert it to the presence of a suitable host," Ausubel said.
"It makes sense that Pseudomonas would use surface attachment as one of the major inputs to activating virulence, especially if attachment to surfaces in general rather than to a particular surface is the signal," he said. "There is probably an advantage to activating virulence only when attached to a host cell, and it is certainly possible that other broad host-range opportunistic pathogens utilize a similar strategy."
--------------------------------------------------------------------------------
Story Source:
The above story is based on materials provided by Princeton University. The original article was written by Morgan Kelly. Note: Materials may be edited for content and length.
--------------------------------------------------------------------------------
Journal Reference:
1.A. Siryaporn, S. L. Kuchma, G. A. O'Toole, Z. Gitai. Surface attachment induces Pseudomonas aeruginosa virulence. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; DOI: 10.1073/pnas.1415712111
Related Articles
--------------------------------------------------------------------------------
Herbivore
Anthrax
Equilibrioception
Animal
Lyme disease
Pitcher plant
Pseudomonas is the first pathogen found to initiate infection after merely attaching to the surface of a host, Princeton University and Dartmouth College researchers report in the journal the Proceedings of the National Academy of Sciences. This mechanism means that the bacteria, unlike most pathogens, do not rely on a chemical signal specific to any one host, and just have to make contact with any organism that's ripe for infection.
The researchers found, however, that the bacteria could not infect another organism when a protein on their surface known as PilY1 was disabled. This suggests a possible treatment that, instead of attempting to kill the pathogen, targets the bacteria's own mechanisms for infection.
Corresponding author Zemer Gitai, a Princeton associate professor of molecular biology, explained that the majority of bacteria, viruses and other disease-causing agents depend on "taste," as in they respond to chemical signals unique to the hosts with which they typically co-evolved. Pseudomonas, however, through their sense of touch, are able to thrive on humans, plants, animals, numerous human-made surfaces, and in water and soil. They can cause potentially fatal organ infections in humans, and are the culprit in many hospital-acquired illnesses such as sepsis. The bacteria are largely unfazed by antibiotics.
"Pseudomonas' ability to infect anything was known before. What was not known was how it's able to detect so many types of hosts," Gitai said. "That's the key piece of this research -- by using this sense of touch, as opposed to taste, Pseudomonas can equally identify any kind of suitable host and initiate infection in an attempt to kill it."
The researchers found that only two conditions must be satisfied for Pseudomonas to launch an infection: Surface attachment and "quorum sensing," a common bacterial mechanism wherein the organisms can detect that a large concentration of their kind is present. The researchers focused on the surface-attachment cue because it truly sets Pseudomonas apart, said Gitai, who worked with first author Albert Siryaporn, a postdoctoral researcher in Gitai's group; George O'Toole, a professor of microbiology and immunology at Dartmouth; and Sherry Kuchma, a senior scientist in O'Toole's laboratory.
To demonstrate the bacteria's wide-ranging lethality, Siryaporn infected ivy cells with the bacteria then introduced amoebas to the same sample; Pseudomonas immediately detected and quickly overwhelmed the single-celled animals. "The bacteria don't know what kind of host it's sitting on," Siryaporn said. "All they know is that they're on something, so they're on the offensive. It doesn't draw a distinction between one host or another."
When Siryaporn deleted the protein PilY1 from the bacteria's surface, however, the bacteria lost their ability to infect and thus kill the test host, an amoeba. "We believe that this protein is the sensor of surfaces," Siryaporn said. "When we deleted the protein, the bacteria were still on a surface, but they didn't know they were on a surface, so they never initiated virulence."
Because PilY1 is on a Pseudomonas bacterium's surface and required for virulence, it presents a comprehensive and easily accessible target for developing drugs to treat Pseudomonas infection, Gitai said. Many drugs are developed to target components in a pathogen's more protected interior, he said.
Kerwyn Huang, a Stanford University assistant professor of bioengineering, said that the research is an important demonstration of an emerging approach to treating pathogens -- by disabling rather than killing them.
"This work indicates that the PilY1 sensor is a sort of lynchpin for the entire virulence response, opening the door to therapeutic design that specifically disrupts the mechanical cues for activating virulence," said Huang, who is familiar with the research but had no role in it.
"This is a key example of what I think will become the paradigm in antivirals and antimicrobials in the future -- that trying to kill the microbes is not necessarily the best strategy for dealing with an infection," Huang said. "[The researchers'] discovery of the molecular factor that detects the mechanical cues is critical for designing such compounds."
Targeting proteins such as PilY1 offers an avenue for combating the growing problem of antibiotic resistance among bacteria, Gitai said. Disabling the protein in Pseudomonas did not hinder the bacteria's ability to multiply, only to infect.
Antibiotic resistance results when a drug kills all of its target organisms, but leaves behind bacteria that developed a resistance to the drug. These mutants, previously in the minority, multiply at an astounding rate -- doubling their numbers roughly every 30 minutes -- and become the dominant strain of pathogen, Gitai said. If bacteria had their ability to infect disabled, but were not killed, the mutant organisms would be unlikely to take over, he said.
"I'm very optimistic that we can use drugs that target PilY1 to inhibit the whole virulence process instead of killing off bacteria piecemeal," Gitai said. "This could be a whole new strategy. Really what people should be doing is screening drugs that inhibit virulence but preserve growth. This protein presents a possible route by which to do that."
PilY1 also is found in other bacteria with a range of hosts, Gitai said, including Neisseria gonorrhoeae or the large bacteria genus Burkholderia, which, respectively, cause gonorrhea in humans and are, along with Pseudomonas, a leading cause of lung infection in people with cystic fibrosis. It is possible that PilY1 has a similar role in detecting surfaces and initiating infection for these other bacteria, and thus could be a treatment target.
Frederick Ausubel, a professor of genetics at Harvard Medical School, said that the research could help explain how opportunistic pathogens are able to infect multiple types of hosts. Recent research has revealed a lot about how bacteria initiate an infection, particularly via quorum sensing and chemical signals, but the question about how that's done across a spectrum of unrelated hosts has remained unanswered, said Ausubel, who is familiar with the research but had no role in it.
"A broad host-range pathogen such as Pseudomonas cannot rely solely on chemical cues to alert it to the presence of a suitable host," Ausubel said.
"It makes sense that Pseudomonas would use surface attachment as one of the major inputs to activating virulence, especially if attachment to surfaces in general rather than to a particular surface is the signal," he said. "There is probably an advantage to activating virulence only when attached to a host cell, and it is certainly possible that other broad host-range opportunistic pathogens utilize a similar strategy."
--------------------------------------------------------------------------------
Story Source:
The above story is based on materials provided by Princeton University. The original article was written by Morgan Kelly. Note: Materials may be edited for content and length.
--------------------------------------------------------------------------------
Journal Reference:
1.A. Siryaporn, S. L. Kuchma, G. A. O'Toole, Z. Gitai. Surface attachment induces Pseudomonas aeruginosa virulence. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; DOI: 10.1073/pnas.1415712111
0/5000
งานวิจัยใหม่พบว่า แบคทีเรียส่วนใหญ่ลูกโลกหนึ่งจัดการ afflict มนุษย์ สัตว์ และพืชแม้ใช้กลไกก่อนไม่เห็นในการติดเชื้อจุลินทรีย์ - ความรู้สึกสัมผัส ความสามารถเฉพาะนี้ช่วยให้การแบคทีเรีย Pseudomonas aeruginosa แพร่หลาย แต่มันยังทิ้งสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ดื้อยาปฏิชีวนะการรักษารูปแบบใหม่บทความที่เกี่ยวข้อง--------------------------------------------------------------------------------HerbivoreAnthraxEquilibrioceptionAnimalโรค Lymeโรงงาน Pitcherลีได้ศึกษาครั้งแรกที่พบเพื่อเริ่มต้นการติดเชื้อหลังจากเพียงแนบกับพื้นผิวของโฮสต์ มหาวิทยาลัย Princeton และดาร์ตมัธรายงานวิจัยในรายวิชาการสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ กลไกนี้หมายความ ว่า แบคทีเรีย ซึ่งแตกต่างจากโรคส่วนใหญ่ ไม่อาศัยสัญญาณเคมีเฉพาะโฮสต์ใด ๆ หนึ่ง และก็ต้องทำการติดต่อกับสิ่งมีชีวิตใด ๆ ที่สุกสำหรับติดเชื้อนักวิจัยพบ อย่างไรก็ตาม ว่า แบคทีเรียที่อาจไม่ติดเชื้อมีชีวิตอื่นเมื่อโปรตีนบนผิวของพวกเขาเรียกว่า PilY1 ถูกปิดใช้งาน นี้แนะนำการรักษาได้นั้น แทนที่จะพยายามฆ่าศึกษา เป้าหมายกลไกการติดเชื้อของแบคทีเรียตรงผู้เขียน Zemer Gitai ศาสตราจารย์ในปรินซ์ตันเป็นของอณูชีววิทยา อธิบายว่า ส่วนใหญ่ของแบคทีเรีย ไวรัส และอื่น ๆ ตัวแทนก่อให้เกิดโรคขึ้นอยู่กับ "รสชาติ เป็นในพวกเขาตอบสนองต่อสัญญาณเฉพาะของโฮสต์ที่ซึ่งพวกเขามักจะร่วมพัฒนาเคมี ลี ไร ผ่านความรู้สึกสัมผัส จะสามารถเจริญเติบโตของมนุษย์ พืช สัตว์ ผิวทำมนุษย์จำนวนมาก และ ในน้ำและดิน พวกเขาสามารถทำให้อวัยวะที่ร้ายแรงอาจติดเชื้อในมนุษย์ และ ผู้ร้ายในโรคต่าง ๆ ที่มาโรงพยาบาลเช่น sepsis แบคทีเรียมีส่วนใหญ่ unfazed โดยยาปฏิชีวนะ"ของ pseudomonas สามารถติดเชื้ออะไรรู้จักกันก่อน สิ่งไม่ทราบว่าจะสามารถตรวจพบหลายชนิดของโฮสต์, " Gitai กล่าว "ที่เป็นชิ้นส่วนสำคัญของงานวิจัยนี้ - โดยการสัมผัส ตรงข้ามกับรสแห่งนี้ Pseudomonas เท่า ๆ กันสามารถระบุใด ๆ ชนิดของโฮสต์ที่เหมาะสม และเริ่มติดเชื้อในความพยายามที่จะฆ่ามัน"นักวิจัยพบว่า ต้องพอเพียง 2 เงื่อนไขสำหรับลีเปิดติดเชื้อ: ผิวแนบและ "ควอรัมตรวจ ระบบแบคทีเรียทั่วไปนั้นสิ่งมีชีวิตที่สามารถตรวจสอบที่เข้มข้นขนาดใหญ่ชนิดของพวกเขาอยู่ นักวิจัยเน้นสัญลักษณ์แนบพื้นผิวเนื่องจากมันอย่างแท้จริงชุดลีกัน กล่าว Gitai ที่ทำงานกับผู้เขียนแรกอัลเบิร์ท Siryaporn นักวิจัยนักในกลุ่มของ Gitai จอร์จ O'Toole อาจารย์จุลชีววิทยาและภูมิคุ้มกันวิทยาที่ดาร์ทเมาท์ และเชอร์รี่ Kuchma นักวิทยาศาสตร์อาวุโสในห้องปฏิบัติการของ O'Tooleแสดงให้เห็นถึงของแบคทีเรีย lethality ไพศาล Siryaporn ติดเชื้อเซลล์แบคทีเรียไอวี่ แล้วนำ amoebas อย่างเดียว ลีตรวจพบทันที และอย่างรวดเร็วจมสัตว์เซลล์เดียว Siryaporn กล่าวว่า "แบคทีเรียไม่ทราบชนิดของโฮสต์ที่มันนั่งบน "ทั้งหมดที่พวกเขารู้ได้ว่า พวกเขากำลังเล่า เพื่อให้ในการรุก มันไม่ดึงความแตกต่างระหว่างโฮสต์หนึ่งหรืออีก"เมื่อ Siryaporn ลบโปรตีน PilY1 จากพื้นผิวของแบคทีเรีย ไร แบคทีเรียที่แพ้ความสามารถในการติดเชื้อ และฆ่าเจ้าทดสอบ อะมีบาการดังนั้น Siryaporn กล่าวว่า "เราเชื่อว่า โปรตีนนี้ เซ็นเซอร์ของพื้นผิว "เมื่อเราลบโปรตีน แบคทีเรียมีอยู่พื้นผิว แต่พวกเขาไม่ทราบอยู่บนพื้นผิว เพื่อให้พวกเขาไม่เคยเริ่มต้น virulence"เนื่องจาก PilY1 อยู่บนพื้นผิวของแบคทีเรีย Pseudomonas และจำเป็นสำหรับ virulence มันแสดงเป้าหมายที่ครอบคลุม และเข้าถึงได้ง่ายสำหรับการพัฒนายาในการรักษาติดเชื้อ Pseudomonas, Gitai กล่าว ยาเสพติดจำนวนมากพัฒนากับส่วนประกอบของเป้าหมายของการศึกษาการป้องกันเพิ่มเติมตกแต่งภายใน เขากล่าวว่าKerwyn หวง ศาสตราจารย์ในมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดเป็นของ bioengineering กล่าวว่า การวิจัยสาธิตการสำคัญของวิธีการเกิดการรักษาโรค - โดยปิดการใช้งาน มากกว่าที่ฆ่าพวกเขา"งานนี้บ่งชี้ว่า การเซ็นเซอร์ PilY1 เป็นการเรียงลำดับของ lynchpin สำหรับการตอบสนองทั้ง virulence เปิดประตูเพื่อออกแบบการรักษาที่เฉพาะ disrupts สัญลักษณ์เครื่องจักรกลสำหรับการเรียกใช้ virulence กล่าวว่า หวง ที่จะคุ้นเคยกับการวิจัย แต่ก็ไม่มีบทบาทใน"นี่คือตัวอย่างสำคัญของสิ่งที่ผมคิดว่า จะกลายเป็น กระบวนทัศน์ antivirals และ antimicrobials ในอนาคต - ที่พยายามจะฆ่าจุลินทรีย์ไม่จำเป็นต้องกลยุทธ์ที่ดีในการจัดการกับการติดเชื้อ หวงกล่าว "ค้นพบ [นักวิจัย] ตัวโมเลกุลที่ตรวจพบสัญญาณทางกลเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบสารดังกล่าว"กำหนดเป้าหมายโปรตีนเช่น PilY1 ให้เป็นถนนสำหรับต่อสู้ปัญหาที่เพิ่มขึ้นของความต้านทานยาปฏิชีวนะจากแบคทีเรีย Gitai กล่าว ปิดโปรตีนในลีไม่ได้เป็นห้ามสามารถคูณ เฉพาะการติดเชื้อของแบคทีเรียผลในการต้านทานยาปฏิชีวนะเมื่อยาฆ่าชีวิตของเป้าหมายทั้งหมด แต่ใบหลังแบคทีเรียที่ได้รับการพัฒนาความต้านทานต่อยา สายพันธุ์เหล่านี้ ก่อนหน้านี้ในชนกลุ่มน้อย คูณอัตราความตระการตา - จะจำนวนประมาณทุก ๆ 30 นาที - และกลายเป็น สายพันธุ์หลักของการศึกษา Gitai กล่าว ถ้ามีความสามารถในการปิดใช้งานการติดเชื้อแบคทีเรีย แต่ถูกฆ่าตาย สิ่งมีชีวิตกลายพันธุ์จะไม่น่าจะใช้เวลามากกว่า เขากล่าวว่าGitai กล่าวว่า "ฉันในเชิงบวกมากที่เราสามารถใช้ยาที่เป้าหมาย PilY1 ยับยั้งการทั้ง virulence แทนต่างด้าวแบคทีเรียทีละน้อย "นี้อาจจะเป็นกลยุทธ์ใหม่ทั้งหมด จริง ๆ การที่คนควรจะทำคือคัดกรองยาที่ยับยั้ง virulence แต่รักษาเจริญเติบโต โปรตีนนี้นำเสนอกระบวนการผลิตซึ่งจะทำได้"PilY1 ยังมีพบในแบคทีเรียอื่น ๆ ช่วงของโฮสต์ Gitai กล่าว รวม Neisseria gonorrhoeae หรือสกุลใหญ่แบคทีเรีย Burkholderia ที่ ตามลำดับ ทำให้เกิดหนองในในมนุษย์และมี พร้อมลี สาเหตุการติดเชื้อปอดในคนที่มีไฟโบรซิ เป็นไปได้ว่า PilY1 มีบทบาทคล้ายกันในการตรวจจับพื้นผิว และเชื้อแบคทีเรียเหล่านี้สำหรับการเริ่มต้น และอาจดังนั้น เป้าหมายการรักษาเฟรเดอริก Ausubel อาจารย์ของพันธุศาสตร์ที่โรงเรียนการแพทย์ฮาร์วาร์ด กล่าวว่า การวิจัยสามารถช่วยอธิบายวิธียกโรคสามารถที่จะติดเชื้อหลายชนิดของโฮสต์ การวิจัยล่าสุดได้เปิดเผยมากเกี่ยวกับว่าแบคทีเรียเริ่มติดเชื้อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านควอรัมตรวจ และเคมีสัญญาณ มีอยู่ยังไม่ได้ตอบคำถามเกี่ยวกับวิธีที่จะทำในสเปกตรัมของโฮสต์ไม่เกี่ยวข้อง Ausubel กล่าวว่า เป็นผู้คุ้นเคยกับการวิจัย แต่ก็ไม่มีบทบาทใน"ศึกษาหลากหลายโฮสต์เช่น Pseudomonas ไม่ใช้สัญลักษณ์เคมีเพื่อแจ้งเตือนสถานะของโฮสต์ที่เหมาะสม Ausubel กล่าวว่า"มันทำให้รู้สึกว่า ลีจะใช้แนบผิวเป็นหนึ่งในปัจจัยการผลิตหลักเพื่อเรียกใช้ virulence โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าแนบกับพื้นผิวโดยทั่วไป มากกว่าพื้นผิวเฉพาะ สัญญาณ เขากล่าวว่า "คงมีข้อดีของการเรียกใช้ virulence เมื่อแนบกับเซลล์โฮสต์ และเป็นไปได้แน่นอนว่า โรคอื่น ๆ ยกหลากหลายโฮสต์ใช้กลยุทธ์ที่คล้ายกัน"--------------------------------------------------------------------------------ต้นเรื่อง:เรื่องราวข้างต้นขึ้นอยู่กับวัสดุที่มาจากมหาวิทยาลัยปรินซ์ตัน บทความต้นฉบับที่เขียน โดย Kelly มอร์แกน หมายเหตุ: อาจมีแก้ไขวัสดุสำหรับเนื้อหาและความยาว--------------------------------------------------------------------------------สมุดรายวันอ้างอิง:1.A. Siryaporn, S. L. Kuchma, G. A. O'Toole, Gitai z. แนบผิวแท้จริง Pseudomonas aeruginosa virulence วิชาการแห่งชาติสถาบันของวิชาวิทยาศาสตร์ 2014 ดอย: 10.1073/pnas.1415712111
การแปล กรุณารอสักครู่..
New research has found that one of the world's most prolific bacteria manages to afflict humans, animals and even plants by way of a mechanism not before seen in any infectious microorganism -- a sense of touch. This unique ability helps make the bacteria Pseudomonas aeruginosa ubiquitous, but it also might leave these antibiotic-resistant organisms vulnerable to a new form of treatment.
Related Articles
--------------------------------------------------------------------------------
Herbivore
Anthrax
Equilibrioception
Animal
Lyme disease
Pitcher plant
Pseudomonas is the first pathogen found to initiate infection after merely attaching to the surface of a host, Princeton University and Dartmouth College researchers report in the journal the Proceedings of the National Academy of Sciences. This mechanism means that the bacteria, unlike most pathogens, do not rely on a chemical signal specific to any one host, and just have to make contact with any organism that's ripe for infection.
The researchers found, however, that the bacteria could not infect another organism when a protein on their surface known as PilY1 was disabled. This suggests a possible treatment that, instead of attempting to kill the pathogen, targets the bacteria's own mechanisms for infection.
Corresponding author Zemer Gitai, a Princeton associate professor of molecular biology, explained that the majority of bacteria, viruses and other disease-causing agents depend on "taste," as in they respond to chemical signals unique to the hosts with which they typically co-evolved. Pseudomonas, however, through their sense of touch, are able to thrive on humans, plants, animals, numerous human-made surfaces, and in water and soil. They can cause potentially fatal organ infections in humans, and are the culprit in many hospital-acquired illnesses such as sepsis. The bacteria are largely unfazed by antibiotics.
"Pseudomonas' ability to infect anything was known before. What was not known was how it's able to detect so many types of hosts," Gitai said. "That's the key piece of this research -- by using this sense of touch, as opposed to taste, Pseudomonas can equally identify any kind of suitable host and initiate infection in an attempt to kill it."
The researchers found that only two conditions must be satisfied for Pseudomonas to launch an infection: Surface attachment and "quorum sensing," a common bacterial mechanism wherein the organisms can detect that a large concentration of their kind is present. The researchers focused on the surface-attachment cue because it truly sets Pseudomonas apart, said Gitai, who worked with first author Albert Siryaporn, a postdoctoral researcher in Gitai's group; George O'Toole, a professor of microbiology and immunology at Dartmouth; and Sherry Kuchma, a senior scientist in O'Toole's laboratory.
To demonstrate the bacteria's wide-ranging lethality, Siryaporn infected ivy cells with the bacteria then introduced amoebas to the same sample; Pseudomonas immediately detected and quickly overwhelmed the single-celled animals. "The bacteria don't know what kind of host it's sitting on," Siryaporn said. "All they know is that they're on something, so they're on the offensive. It doesn't draw a distinction between one host or another."
When Siryaporn deleted the protein PilY1 from the bacteria's surface, however, the bacteria lost their ability to infect and thus kill the test host, an amoeba. "We believe that this protein is the sensor of surfaces," Siryaporn said. "When we deleted the protein, the bacteria were still on a surface, but they didn't know they were on a surface, so they never initiated virulence."
Because PilY1 is on a Pseudomonas bacterium's surface and required for virulence, it presents a comprehensive and easily accessible target for developing drugs to treat Pseudomonas infection, Gitai said. Many drugs are developed to target components in a pathogen's more protected interior, he said.
Kerwyn Huang, a Stanford University assistant professor of bioengineering, said that the research is an important demonstration of an emerging approach to treating pathogens -- by disabling rather than killing them.
"This work indicates that the PilY1 sensor is a sort of lynchpin for the entire virulence response, opening the door to therapeutic design that specifically disrupts the mechanical cues for activating virulence," said Huang, who is familiar with the research but had no role in it.
"This is a key example of what I think will become the paradigm in antivirals and antimicrobials in the future -- that trying to kill the microbes is not necessarily the best strategy for dealing with an infection," Huang said. "[The researchers'] discovery of the molecular factor that detects the mechanical cues is critical for designing such compounds."
Targeting proteins such as PilY1 offers an avenue for combating the growing problem of antibiotic resistance among bacteria, Gitai said. Disabling the protein in Pseudomonas did not hinder the bacteria's ability to multiply, only to infect.
Antibiotic resistance results when a drug kills all of its target organisms, but leaves behind bacteria that developed a resistance to the drug. These mutants, previously in the minority, multiply at an astounding rate -- doubling their numbers roughly every 30 minutes -- and become the dominant strain of pathogen, Gitai said. If bacteria had their ability to infect disabled, but were not killed, the mutant organisms would be unlikely to take over, he said.
"I'm very optimistic that we can use drugs that target PilY1 to inhibit the whole virulence process instead of killing off bacteria piecemeal," Gitai said. "This could be a whole new strategy. Really what people should be doing is screening drugs that inhibit virulence but preserve growth. This protein presents a possible route by which to do that."
PilY1 also is found in other bacteria with a range of hosts, Gitai said, including Neisseria gonorrhoeae or the large bacteria genus Burkholderia, which, respectively, cause gonorrhea in humans and are, along with Pseudomonas, a leading cause of lung infection in people with cystic fibrosis. It is possible that PilY1 has a similar role in detecting surfaces and initiating infection for these other bacteria, and thus could be a treatment target.
Frederick Ausubel, a professor of genetics at Harvard Medical School, said that the research could help explain how opportunistic pathogens are able to infect multiple types of hosts. Recent research has revealed a lot about how bacteria initiate an infection, particularly via quorum sensing and chemical signals, but the question about how that's done across a spectrum of unrelated hosts has remained unanswered, said Ausubel, who is familiar with the research but had no role in it.
"A broad host-range pathogen such as Pseudomonas cannot rely solely on chemical cues to alert it to the presence of a suitable host," Ausubel said.
"It makes sense that Pseudomonas would use surface attachment as one of the major inputs to activating virulence, especially if attachment to surfaces in general rather than to a particular surface is the signal," he said. "There is probably an advantage to activating virulence only when attached to a host cell, and it is certainly possible that other broad host-range opportunistic pathogens utilize a similar strategy."
--------------------------------------------------------------------------------
Story Source:
The above story is based on materials provided by Princeton University. The original article was written by Morgan Kelly. Note: Materials may be edited for content and length.
--------------------------------------------------------------------------------
Journal Reference:
1.A. Siryaporn, S. L. Kuchma, G. A. O'Toole, Z. Gitai. Surface attachment induces Pseudomonas aeruginosa virulence. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; DOI: 10.1073/pnas.1415712111
Related Articles
--------------------------------------------------------------------------------
Herbivore
Anthrax
Equilibrioception
Animal
Lyme disease
Pitcher plant
Pseudomonas is the first pathogen found to initiate infection after merely attaching to the surface of a host, Princeton University and Dartmouth College researchers report in the journal the Proceedings of the National Academy of Sciences. This mechanism means that the bacteria, unlike most pathogens, do not rely on a chemical signal specific to any one host, and just have to make contact with any organism that's ripe for infection.
The researchers found, however, that the bacteria could not infect another organism when a protein on their surface known as PilY1 was disabled. This suggests a possible treatment that, instead of attempting to kill the pathogen, targets the bacteria's own mechanisms for infection.
Corresponding author Zemer Gitai, a Princeton associate professor of molecular biology, explained that the majority of bacteria, viruses and other disease-causing agents depend on "taste," as in they respond to chemical signals unique to the hosts with which they typically co-evolved. Pseudomonas, however, through their sense of touch, are able to thrive on humans, plants, animals, numerous human-made surfaces, and in water and soil. They can cause potentially fatal organ infections in humans, and are the culprit in many hospital-acquired illnesses such as sepsis. The bacteria are largely unfazed by antibiotics.
"Pseudomonas' ability to infect anything was known before. What was not known was how it's able to detect so many types of hosts," Gitai said. "That's the key piece of this research -- by using this sense of touch, as opposed to taste, Pseudomonas can equally identify any kind of suitable host and initiate infection in an attempt to kill it."
The researchers found that only two conditions must be satisfied for Pseudomonas to launch an infection: Surface attachment and "quorum sensing," a common bacterial mechanism wherein the organisms can detect that a large concentration of their kind is present. The researchers focused on the surface-attachment cue because it truly sets Pseudomonas apart, said Gitai, who worked with first author Albert Siryaporn, a postdoctoral researcher in Gitai's group; George O'Toole, a professor of microbiology and immunology at Dartmouth; and Sherry Kuchma, a senior scientist in O'Toole's laboratory.
To demonstrate the bacteria's wide-ranging lethality, Siryaporn infected ivy cells with the bacteria then introduced amoebas to the same sample; Pseudomonas immediately detected and quickly overwhelmed the single-celled animals. "The bacteria don't know what kind of host it's sitting on," Siryaporn said. "All they know is that they're on something, so they're on the offensive. It doesn't draw a distinction between one host or another."
When Siryaporn deleted the protein PilY1 from the bacteria's surface, however, the bacteria lost their ability to infect and thus kill the test host, an amoeba. "We believe that this protein is the sensor of surfaces," Siryaporn said. "When we deleted the protein, the bacteria were still on a surface, but they didn't know they were on a surface, so they never initiated virulence."
Because PilY1 is on a Pseudomonas bacterium's surface and required for virulence, it presents a comprehensive and easily accessible target for developing drugs to treat Pseudomonas infection, Gitai said. Many drugs are developed to target components in a pathogen's more protected interior, he said.
Kerwyn Huang, a Stanford University assistant professor of bioengineering, said that the research is an important demonstration of an emerging approach to treating pathogens -- by disabling rather than killing them.
"This work indicates that the PilY1 sensor is a sort of lynchpin for the entire virulence response, opening the door to therapeutic design that specifically disrupts the mechanical cues for activating virulence," said Huang, who is familiar with the research but had no role in it.
"This is a key example of what I think will become the paradigm in antivirals and antimicrobials in the future -- that trying to kill the microbes is not necessarily the best strategy for dealing with an infection," Huang said. "[The researchers'] discovery of the molecular factor that detects the mechanical cues is critical for designing such compounds."
Targeting proteins such as PilY1 offers an avenue for combating the growing problem of antibiotic resistance among bacteria, Gitai said. Disabling the protein in Pseudomonas did not hinder the bacteria's ability to multiply, only to infect.
Antibiotic resistance results when a drug kills all of its target organisms, but leaves behind bacteria that developed a resistance to the drug. These mutants, previously in the minority, multiply at an astounding rate -- doubling their numbers roughly every 30 minutes -- and become the dominant strain of pathogen, Gitai said. If bacteria had their ability to infect disabled, but were not killed, the mutant organisms would be unlikely to take over, he said.
"I'm very optimistic that we can use drugs that target PilY1 to inhibit the whole virulence process instead of killing off bacteria piecemeal," Gitai said. "This could be a whole new strategy. Really what people should be doing is screening drugs that inhibit virulence but preserve growth. This protein presents a possible route by which to do that."
PilY1 also is found in other bacteria with a range of hosts, Gitai said, including Neisseria gonorrhoeae or the large bacteria genus Burkholderia, which, respectively, cause gonorrhea in humans and are, along with Pseudomonas, a leading cause of lung infection in people with cystic fibrosis. It is possible that PilY1 has a similar role in detecting surfaces and initiating infection for these other bacteria, and thus could be a treatment target.
Frederick Ausubel, a professor of genetics at Harvard Medical School, said that the research could help explain how opportunistic pathogens are able to infect multiple types of hosts. Recent research has revealed a lot about how bacteria initiate an infection, particularly via quorum sensing and chemical signals, but the question about how that's done across a spectrum of unrelated hosts has remained unanswered, said Ausubel, who is familiar with the research but had no role in it.
"A broad host-range pathogen such as Pseudomonas cannot rely solely on chemical cues to alert it to the presence of a suitable host," Ausubel said.
"It makes sense that Pseudomonas would use surface attachment as one of the major inputs to activating virulence, especially if attachment to surfaces in general rather than to a particular surface is the signal," he said. "There is probably an advantage to activating virulence only when attached to a host cell, and it is certainly possible that other broad host-range opportunistic pathogens utilize a similar strategy."
--------------------------------------------------------------------------------
Story Source:
The above story is based on materials provided by Princeton University. The original article was written by Morgan Kelly. Note: Materials may be edited for content and length.
--------------------------------------------------------------------------------
Journal Reference:
1.A. Siryaporn, S. L. Kuchma, G. A. O'Toole, Z. Gitai. Surface attachment induces Pseudomonas aeruginosa virulence. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; DOI: 10.1073/pnas.1415712111
การแปล กรุณารอสักครู่..
งานวิจัยใหม่พบว่ามีหนึ่งในแบคทีเรียที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดของโลกจัดการทรมานมนุษย์ สัตว์และแม้กระทั่งพืชโดยวิธีการของกลไกไม่ก่อนที่จะเห็นในการติดเชื้อจุลินทรีย์ -- ความรู้สึกของสัมผัส ความสามารถนี้ช่วยให้แบคทีเรีย Pseudomonas aeruginosa ที่แพร่หลาย แต่มันยังอาจให้ยาปฏิชีวนะป้องกันสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีความเสี่ยงที่จะเป็นรูปแบบใหม่ของการรักษา
บทความ --------------------------------------------------------------------------------
มังสวิรัติแอนแทรกซ์ควิลิบริโอเซปชั่น
สัตว์โรค Lyme
เหยือกน้ำพืชของเชื้อที่พบเป็นครั้งแรกที่จะเริ่มต้นการติดเชื้อหลังจากเพียงแนบกับพื้นผิวของโฮสต์พรินซ์ตันและมหาวิทยาลัยวิทยาลัย Dartmouth นักวิจัยได้รายงานในวารสารที่การดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ กลไกนี้หมายความ ว่า แบคทีเรีย ซึ่งแตกต่างจากเชื้อโรคมากที่สุด ไม่พึ่งสารเคมีสัญญาณเฉพาะใดโฮสต์หนึ่ง และทำการติดต่อกับสิ่งมีชีวิตที่เป็นสุกสำหรับการติดเชื้อ
นักวิจัยพบ อย่างไรก็ตามที่แบคทีเรียไม่สามารถติดเชื้อสิ่งมีชีวิตอื่น เมื่อโปรตีนบนพื้นผิวของพวกเขาที่รู้จักกันเป็น pily1 ถูกปิด . นี้แสดงให้เห็นว่า การรักษาที่เป็นไปได้ แทนที่จะพยายามที่จะฆ่าเชื้อโรคเป้าหมายของตัวเองของแบคทีเรียกลไกการติดเชื้อ
ที่ผู้เขียน zemer gitai , พรินซ์ตันศาสตราจารย์ชีววิทยาระดับโมเลกุล , อธิบายว่า ส่วนใหญ่ของแบคทีเรียไวรัสและโรคอื่น ๆ สารที่ทำให้เกิดขึ้นกับ " รสชาติ " ในพวกเขาตอบสนองสัญญาณทางเคมีเฉพาะโฮสต์ที่พวกเขามักจะร่วมพัฒนา Pseudomonas , อย่างไรก็ตาม , ผ่านความรู้สึกของพวกเขาสัมผัส สามารถเจริญเติบโตในมนุษย์ พืช สัตว์ มากมายมนุษย์ทำให้พื้นผิวและในน้ำและดิน พวกเขาสามารถก่อให้เกิดการติดเชื้อในอวัยวะที่อาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์และคนร้ายในโรงพยาบาลหลายที่ได้มาร่วมด้วย เช่น ดีขึ้น แบคทีเรียส่วนใหญ่จะ unfazed โดยยาปฏิชีวนะ
" ส่วนของการติดเชื้ออะไรก็รู้จักกันมาก่อน สิ่งที่ไม่เป็นที่รู้จักคือว่ามันสามารถตรวจพบหลายประเภทของโฮสต์ " gitai กล่าว ที่เป็นชิ้นส่วนหลักของการวิจัยนี้ โดยการใช้ความรู้สึกสัมผัส เมื่อเทียบกับรสชาติPseudomonas ได้อย่างเท่าเทียมกันระบุชนิดใดเหมาะเป็นเจ้าภาพและเริ่มต้นการติดเชื้อในความพยายามที่จะฆ่ามัน . . . "
นักวิจัยพบว่าเพียงสองเงื่อนไขจะต้องพอใจในตัวของการติดเชื้อ : แนบผิวสัมผัส " องค์ประชุม " พบแบคทีเรียกลไกซึ่งสิ่งมีชีวิตสามารถตรวจพบว่ามีความเข้มข้นขนาดใหญ่ของชนิดของพวกเขาคือ ปัจจุบันนักวิจัยเน้นพื้นผิวแนบคิวเพราะมันอย่างแท้จริงของชุดแยก กล่าว gitai ที่ทำงานกับผู้เขียนก่อน อัลเบิร์ต siryaporn , นักวิจัยปริญญาเอกใน gitai ของกลุ่ม จอร์จ โอ ทูล , ศาสตราจารย์ด้านจุลชีววิทยาและวิทยาภูมิคุ้มกัน ในดาร์ทเมาท์ และเชอร์รี่ Kuchma , นักวิทยาศาสตร์อาวุโสในปฏิบัติการของ AMD
ให้แบคทีเรีย ของ Lethality ไพศาล ,siryaporn ติดเชื้อไอวีเซลล์แบคทีเรียแล้วแนะนำอะมีบาการตัวอย่างเดียวกัน ตรวจพบทันทีและอย่างรวดเร็วของจมเดียว celled สัตว์” แบคทีเรียไม่ทราบชนิดของโฮสต์มันนั่งอยู่บน " siryaporn กล่าว ทั้งหมดที่พวกเขารู้ว่าพวกเขาจะทำอะไร พวกเขากำลังรุก มันไม่ได้วาดความแตกต่างระหว่างโฮสต์หรืออื่น . "
เมื่อ siryaporn ลบ pily1 โปรตีนจากแบคทีเรียของพื้นผิว แต่แบคทีเรียสูญเสียความสามารถของพวกเขาที่จะติดเชื้อจึงฆ่าทดสอบโฮส อมีบา . เราเชื่อว่าโปรตีนนี้คือ เซ็นเซอร์ของพื้นผิว " siryaporn กล่าว เมื่อเราลบโปรตีน , แบคทีเรียยังคงอยู่บนผิว แต่พวกเขาไม่ได้รู้ว่าพวกเขาบนพื้นผิว ดังนั้นพวกเขาไม่เคยเริ่มของโรค . "
เพราะ pily1 อยู่บนผิวของแบคทีเรีย และใช้ความรุนแรง มันนำเสนอที่ครอบคลุมและสามารถเข้าถึงได้ง่าย เป้าหมายการพัฒนายาเพื่อรักษาการติดเชื้อ Pseudomonas gitai กล่าว หลายยาเสพติดถูกพัฒนาขึ้นเพื่อเป้าหมายในการป้องกันเชื้อโรคมากกว่าองค์ประกอบของการตกแต่งภายใน , เขากล่าวว่า .
kerwyn Huang , Stanford University อาจารย์ของชีววิศวกรรมกล่าวว่า การวิจัยเป็นสำคัญของการสาธิตวิธีการรักษาเชื้อโรคอุบัติใหม่ -- โดยการปิดแทนที่จะฆ่ามัน
" งานนี้บ่งชี้ว่า pily1 เซนเซอร์ที่จัดเรียงของในลินช์พินสำหรับการตอบสนองของโรคทั้งหมด เปิดประตูให้ผู้ที่ออกแบบโดยเฉพาะปัญหาคิวเครื่องจักรกลสำหรับการกระตุ้นความรุนแรง กล่าวว่า ฮวงผู้ที่คุ้นเคยกับการวิจัย แต่ไม่มีบทบาทในนั้น
" นี่เป็นตัวอย่างที่สำคัญของสิ่งที่ฉันคิดว่าจะกลายเป็นกระบวนทัศน์ในยาต้านต่อไปในอนาคตและนั่นพยายามจะฆ่าจุลินทรีย์ ไม่จําเป็นต้องเป็นกลยุทธ์ที่ดีที่สุดเพื่อจัดการกับการติดเชื้อ " Huang กล่าวว่า" [ นักวิจัย ] ค้นพบโมเลกุลที่ตรวจพบเป็นปัจจัยสําคัญเชิงกลตัวชี้นำการออกแบบเช่นสารประกอบ "
เป้าหมายโปรตีน เช่น pily1 เสนอ Avenue สำหรับการแก้ไขปัญหาอาชญากรรมของความต้านทานยาปฏิชีวนะของแบคทีเรีย gitai กล่าว ปิดการใช้งานในส่วนของโปรตีนที่ไม่ได้ขัดขวางแบคทีเรียสามารถคูณเท่านั้นที่จะติด
ความต้านทานยาปฏิชีวนะผลลัพธ์เมื่อยาฆ่าทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตเป้าหมายของมัน แต่ใบหลังแบคทีเรียที่ดื้อยา สายพันธุ์เหล่านี้ก่อนหน้านี้ในส่วนน้อย คูณ ในอัตราที่น่าอัศจรรย์ -- สองเท่าของตัวเลขประมาณทุกๆ 30 นาที . . . กลายเป็นสายพันธุ์เด่นของเชื้อโรค gitai กล่าว ถ้าแบคทีเรียมีความสามารถในการติดเชื้อปิด แต่ไม่ได้ฆ่าสิ่งมีชีวิตกลายพันธุ์จะน่าใช้กว่า เขาบอกว่า
" ผมมองในแง่ดีมากว่าเราสามารถใช้ยาเป้าหมาย pily1 ยับยั้งกระบวนการของโรคทั้งหมด แทนที่จะฆ่าแบคทีเรียทีละน้อย " gitai กล่าว นี้อาจเป็นทั้งกลยุทธ์ใหม่ . จริงๆสิ่งที่ทุกคนควรทำคือ การคัดกรองโรค แต่รักษายาเสพติดที่ยับยั้งการเจริญเติบโตโปรตีนนี้จะนำเสนอเส้นทางที่เป็นไปได้ที่จะทำอย่างนั้น "
pily1 ยังพบได้ในแบคทีเรียอื่น ๆที่มีช่วงของโยธา gitai กล่าวรวมถึงไนซีเรีย โก โน เรีย หรือ สกุลเชื้อ Burkholderia ขนาดใหญ่ซึ่ง ตามลำดับ ทำให้เกิดโรคหนองในในมนุษย์และมีพร้อมกับ Pseudomonas , สาเหตุของปอดอักเสบในคน กับ Cystic fibrosis .เป็นไปได้ว่า pily1 มีบทบาทในการตรวจสอบพื้นผิวและมิติที่คล้ายกันการติดเชื้อแบคทีเรียอื่น ๆ เหล่านี้ จึงสามารถรักษาเป้าหมาย
สมเด็จ ออซูเบล ศาสตราจารย์ด้านพันธุศาสตร์ที่โรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ด กล่าวว่า การวิจัยจะช่วยอธิบายว่า ฉวยโอกาส เชื้อโรคจะสามารถติดเชื้อหลายประเภทของโฮสต์การวิจัยล่าสุดได้เปิดเผยมากเกี่ยวกับวิธีการเริ่มต้นการติดเชื้อแบคทีเรียโดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านองค์ประชุม ตรวจจับและสัญญาณเคมี แต่คำถามที่เกี่ยวกับวิธีการที่ทำในสเปกตรัมของโฮสต์ที่ไม่เกี่ยวข้องยังไม่มีคำตอบว่า ซูเบล ผู้ที่คุ้นเคยกับการวิจัย แต่ไม่มีบทบาทในนั้น
" ช่วงกว้างของโฮสต์ เช่น เชื้อโรคไม่สามารถพึ่งพา แต่เพียงผู้เดียวในตัวเคมี เพื่อแจ้งเตือนให้สถานะของโฮสต์ที่เหมาะสม , " ซูเบลพูด
" มันทำให้รู้สึกว่าของจะใช้แนบผิวเป็นหนึ่งในปัจจัยการผลิตหลักที่จะใช้ความรุนแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าแนบกับพื้นผิวทั่วไปมากกว่าพื้นผิว โดยเฉพาะเป็นสัญญาณ " เขากล่าว" อาจจะมีประโยชน์ที่จะใช้ความรุนแรงเมื่อแนบมากับโฮสต์เซลล์และเป็นไปได้อย่างแน่นอนว่าโฮสต์อื่น ๆที่หลากหลายเช่นเชื้อโรคที่ใช้กลยุทธ์ที่คล้ายกัน "
-------------------------------------------------------------------------------- เรื่องราวที่มา :
เรื่องข้างต้นจะขึ้นอยู่กับวัสดุที่จัดโดยมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน .บทความต้นฉบับเขียนโดยมอร์แกนเคลลี่ หมายเหตุ : วัสดุอาจจะแก้ไขเนื้อหาและความยาว .
-------------------------------------------------------------------------------- วารสารอ้างอิง :
1 a siryaporn , S . L . Kuchma , G . A . โอ ทูล ซี gitai . แนบผิวก่อให้เกิด Pseudomonas aeruginosa ภัยสังคม . กิจการของสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ปี 2014 ; ดอย : 10.1073/pnas .1415712111
บทความ --------------------------------------------------------------------------------
มังสวิรัติแอนแทรกซ์ควิลิบริโอเซปชั่น
สัตว์โรค Lyme
เหยือกน้ำพืชของเชื้อที่พบเป็นครั้งแรกที่จะเริ่มต้นการติดเชื้อหลังจากเพียงแนบกับพื้นผิวของโฮสต์พรินซ์ตันและมหาวิทยาลัยวิทยาลัย Dartmouth นักวิจัยได้รายงานในวารสารที่การดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ กลไกนี้หมายความ ว่า แบคทีเรีย ซึ่งแตกต่างจากเชื้อโรคมากที่สุด ไม่พึ่งสารเคมีสัญญาณเฉพาะใดโฮสต์หนึ่ง และทำการติดต่อกับสิ่งมีชีวิตที่เป็นสุกสำหรับการติดเชื้อ
นักวิจัยพบ อย่างไรก็ตามที่แบคทีเรียไม่สามารถติดเชื้อสิ่งมีชีวิตอื่น เมื่อโปรตีนบนพื้นผิวของพวกเขาที่รู้จักกันเป็น pily1 ถูกปิด . นี้แสดงให้เห็นว่า การรักษาที่เป็นไปได้ แทนที่จะพยายามที่จะฆ่าเชื้อโรคเป้าหมายของตัวเองของแบคทีเรียกลไกการติดเชื้อ
ที่ผู้เขียน zemer gitai , พรินซ์ตันศาสตราจารย์ชีววิทยาระดับโมเลกุล , อธิบายว่า ส่วนใหญ่ของแบคทีเรียไวรัสและโรคอื่น ๆ สารที่ทำให้เกิดขึ้นกับ " รสชาติ " ในพวกเขาตอบสนองสัญญาณทางเคมีเฉพาะโฮสต์ที่พวกเขามักจะร่วมพัฒนา Pseudomonas , อย่างไรก็ตาม , ผ่านความรู้สึกของพวกเขาสัมผัส สามารถเจริญเติบโตในมนุษย์ พืช สัตว์ มากมายมนุษย์ทำให้พื้นผิวและในน้ำและดิน พวกเขาสามารถก่อให้เกิดการติดเชื้อในอวัยวะที่อาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์และคนร้ายในโรงพยาบาลหลายที่ได้มาร่วมด้วย เช่น ดีขึ้น แบคทีเรียส่วนใหญ่จะ unfazed โดยยาปฏิชีวนะ
" ส่วนของการติดเชื้ออะไรก็รู้จักกันมาก่อน สิ่งที่ไม่เป็นที่รู้จักคือว่ามันสามารถตรวจพบหลายประเภทของโฮสต์ " gitai กล่าว ที่เป็นชิ้นส่วนหลักของการวิจัยนี้ โดยการใช้ความรู้สึกสัมผัส เมื่อเทียบกับรสชาติPseudomonas ได้อย่างเท่าเทียมกันระบุชนิดใดเหมาะเป็นเจ้าภาพและเริ่มต้นการติดเชื้อในความพยายามที่จะฆ่ามัน . . . "
นักวิจัยพบว่าเพียงสองเงื่อนไขจะต้องพอใจในตัวของการติดเชื้อ : แนบผิวสัมผัส " องค์ประชุม " พบแบคทีเรียกลไกซึ่งสิ่งมีชีวิตสามารถตรวจพบว่ามีความเข้มข้นขนาดใหญ่ของชนิดของพวกเขาคือ ปัจจุบันนักวิจัยเน้นพื้นผิวแนบคิวเพราะมันอย่างแท้จริงของชุดแยก กล่าว gitai ที่ทำงานกับผู้เขียนก่อน อัลเบิร์ต siryaporn , นักวิจัยปริญญาเอกใน gitai ของกลุ่ม จอร์จ โอ ทูล , ศาสตราจารย์ด้านจุลชีววิทยาและวิทยาภูมิคุ้มกัน ในดาร์ทเมาท์ และเชอร์รี่ Kuchma , นักวิทยาศาสตร์อาวุโสในปฏิบัติการของ AMD
ให้แบคทีเรีย ของ Lethality ไพศาล ,siryaporn ติดเชื้อไอวีเซลล์แบคทีเรียแล้วแนะนำอะมีบาการตัวอย่างเดียวกัน ตรวจพบทันทีและอย่างรวดเร็วของจมเดียว celled สัตว์” แบคทีเรียไม่ทราบชนิดของโฮสต์มันนั่งอยู่บน " siryaporn กล่าว ทั้งหมดที่พวกเขารู้ว่าพวกเขาจะทำอะไร พวกเขากำลังรุก มันไม่ได้วาดความแตกต่างระหว่างโฮสต์หรืออื่น . "
เมื่อ siryaporn ลบ pily1 โปรตีนจากแบคทีเรียของพื้นผิว แต่แบคทีเรียสูญเสียความสามารถของพวกเขาที่จะติดเชื้อจึงฆ่าทดสอบโฮส อมีบา . เราเชื่อว่าโปรตีนนี้คือ เซ็นเซอร์ของพื้นผิว " siryaporn กล่าว เมื่อเราลบโปรตีน , แบคทีเรียยังคงอยู่บนผิว แต่พวกเขาไม่ได้รู้ว่าพวกเขาบนพื้นผิว ดังนั้นพวกเขาไม่เคยเริ่มของโรค . "
เพราะ pily1 อยู่บนผิวของแบคทีเรีย และใช้ความรุนแรง มันนำเสนอที่ครอบคลุมและสามารถเข้าถึงได้ง่าย เป้าหมายการพัฒนายาเพื่อรักษาการติดเชื้อ Pseudomonas gitai กล่าว หลายยาเสพติดถูกพัฒนาขึ้นเพื่อเป้าหมายในการป้องกันเชื้อโรคมากกว่าองค์ประกอบของการตกแต่งภายใน , เขากล่าวว่า .
kerwyn Huang , Stanford University อาจารย์ของชีววิศวกรรมกล่าวว่า การวิจัยเป็นสำคัญของการสาธิตวิธีการรักษาเชื้อโรคอุบัติใหม่ -- โดยการปิดแทนที่จะฆ่ามัน
" งานนี้บ่งชี้ว่า pily1 เซนเซอร์ที่จัดเรียงของในลินช์พินสำหรับการตอบสนองของโรคทั้งหมด เปิดประตูให้ผู้ที่ออกแบบโดยเฉพาะปัญหาคิวเครื่องจักรกลสำหรับการกระตุ้นความรุนแรง กล่าวว่า ฮวงผู้ที่คุ้นเคยกับการวิจัย แต่ไม่มีบทบาทในนั้น
" นี่เป็นตัวอย่างที่สำคัญของสิ่งที่ฉันคิดว่าจะกลายเป็นกระบวนทัศน์ในยาต้านต่อไปในอนาคตและนั่นพยายามจะฆ่าจุลินทรีย์ ไม่จําเป็นต้องเป็นกลยุทธ์ที่ดีที่สุดเพื่อจัดการกับการติดเชื้อ " Huang กล่าวว่า" [ นักวิจัย ] ค้นพบโมเลกุลที่ตรวจพบเป็นปัจจัยสําคัญเชิงกลตัวชี้นำการออกแบบเช่นสารประกอบ "
เป้าหมายโปรตีน เช่น pily1 เสนอ Avenue สำหรับการแก้ไขปัญหาอาชญากรรมของความต้านทานยาปฏิชีวนะของแบคทีเรีย gitai กล่าว ปิดการใช้งานในส่วนของโปรตีนที่ไม่ได้ขัดขวางแบคทีเรียสามารถคูณเท่านั้นที่จะติด
ความต้านทานยาปฏิชีวนะผลลัพธ์เมื่อยาฆ่าทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตเป้าหมายของมัน แต่ใบหลังแบคทีเรียที่ดื้อยา สายพันธุ์เหล่านี้ก่อนหน้านี้ในส่วนน้อย คูณ ในอัตราที่น่าอัศจรรย์ -- สองเท่าของตัวเลขประมาณทุกๆ 30 นาที . . . กลายเป็นสายพันธุ์เด่นของเชื้อโรค gitai กล่าว ถ้าแบคทีเรียมีความสามารถในการติดเชื้อปิด แต่ไม่ได้ฆ่าสิ่งมีชีวิตกลายพันธุ์จะน่าใช้กว่า เขาบอกว่า
" ผมมองในแง่ดีมากว่าเราสามารถใช้ยาเป้าหมาย pily1 ยับยั้งกระบวนการของโรคทั้งหมด แทนที่จะฆ่าแบคทีเรียทีละน้อย " gitai กล่าว นี้อาจเป็นทั้งกลยุทธ์ใหม่ . จริงๆสิ่งที่ทุกคนควรทำคือ การคัดกรองโรค แต่รักษายาเสพติดที่ยับยั้งการเจริญเติบโตโปรตีนนี้จะนำเสนอเส้นทางที่เป็นไปได้ที่จะทำอย่างนั้น "
pily1 ยังพบได้ในแบคทีเรียอื่น ๆที่มีช่วงของโยธา gitai กล่าวรวมถึงไนซีเรีย โก โน เรีย หรือ สกุลเชื้อ Burkholderia ขนาดใหญ่ซึ่ง ตามลำดับ ทำให้เกิดโรคหนองในในมนุษย์และมีพร้อมกับ Pseudomonas , สาเหตุของปอดอักเสบในคน กับ Cystic fibrosis .เป็นไปได้ว่า pily1 มีบทบาทในการตรวจสอบพื้นผิวและมิติที่คล้ายกันการติดเชื้อแบคทีเรียอื่น ๆ เหล่านี้ จึงสามารถรักษาเป้าหมาย
สมเด็จ ออซูเบล ศาสตราจารย์ด้านพันธุศาสตร์ที่โรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ด กล่าวว่า การวิจัยจะช่วยอธิบายว่า ฉวยโอกาส เชื้อโรคจะสามารถติดเชื้อหลายประเภทของโฮสต์การวิจัยล่าสุดได้เปิดเผยมากเกี่ยวกับวิธีการเริ่มต้นการติดเชื้อแบคทีเรียโดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านองค์ประชุม ตรวจจับและสัญญาณเคมี แต่คำถามที่เกี่ยวกับวิธีการที่ทำในสเปกตรัมของโฮสต์ที่ไม่เกี่ยวข้องยังไม่มีคำตอบว่า ซูเบล ผู้ที่คุ้นเคยกับการวิจัย แต่ไม่มีบทบาทในนั้น
" ช่วงกว้างของโฮสต์ เช่น เชื้อโรคไม่สามารถพึ่งพา แต่เพียงผู้เดียวในตัวเคมี เพื่อแจ้งเตือนให้สถานะของโฮสต์ที่เหมาะสม , " ซูเบลพูด
" มันทำให้รู้สึกว่าของจะใช้แนบผิวเป็นหนึ่งในปัจจัยการผลิตหลักที่จะใช้ความรุนแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าแนบกับพื้นผิวทั่วไปมากกว่าพื้นผิว โดยเฉพาะเป็นสัญญาณ " เขากล่าว" อาจจะมีประโยชน์ที่จะใช้ความรุนแรงเมื่อแนบมากับโฮสต์เซลล์และเป็นไปได้อย่างแน่นอนว่าโฮสต์อื่น ๆที่หลากหลายเช่นเชื้อโรคที่ใช้กลยุทธ์ที่คล้ายกัน "
-------------------------------------------------------------------------------- เรื่องราวที่มา :
เรื่องข้างต้นจะขึ้นอยู่กับวัสดุที่จัดโดยมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน .บทความต้นฉบับเขียนโดยมอร์แกนเคลลี่ หมายเหตุ : วัสดุอาจจะแก้ไขเนื้อหาและความยาว .
-------------------------------------------------------------------------------- วารสารอ้างอิง :
1 a siryaporn , S . L . Kuchma , G . A . โอ ทูล ซี gitai . แนบผิวก่อให้เกิด Pseudomonas aeruginosa ภัยสังคม . กิจการของสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ปี 2014 ; ดอย : 10.1073/pnas .1415712111
การแปล กรุณารอสักครู่..
ภาษาอื่น ๆ
การสนับสนุนเครื่องมือแปลภาษา: กรีก, กันนาดา, กาลิเชียน, คลิงออน, คอร์สิกา, คาซัค, คาตาลัน, คินยารวันดา, คีร์กิซ, คุชราต, จอร์เจีย, จีน, จีนดั้งเดิม, ชวา, ชิเชวา, ซามัว, ซีบัวโน, ซุนดา, ซูลู, ญี่ปุ่น, ดัตช์, ตรวจหาภาษา, ตุรกี, ทมิฬ, ทาจิก, ทาทาร์, นอร์เวย์, บอสเนีย, บัลแกเรีย, บาสก์, ปัญจาป, ฝรั่งเศส, พาชตู, ฟริเชียน, ฟินแลนด์, ฟิลิปปินส์, ภาษาอินโดนีเซี, มองโกเลีย, มัลทีส, มาซีโดเนีย, มาราฐี, มาลากาซี, มาลายาลัม, มาเลย์, ม้ง, ยิดดิช, ยูเครน, รัสเซีย, ละติน, ลักเซมเบิร์ก, ลัตเวีย, ลาว, ลิทัวเนีย, สวาฮิลี, สวีเดน, สิงหล, สินธี, สเปน, สโลวัก, สโลวีเนีย, อังกฤษ, อัมฮาริก, อาร์เซอร์ไบจัน, อาร์เมเนีย, อาหรับ, อิกโบ, อิตาลี, อุยกูร์, อุสเบกิสถาน, อูรดู, ฮังการี, ฮัวซา, ฮาวาย, ฮินดี, ฮีบรู, เกลิกสกอต, เกาหลี, เขมร, เคิร์ด, เช็ก, เซอร์เบียน, เซโซโท, เดนมาร์ก, เตลูกู, เติร์กเมน, เนปาล, เบงกอล, เบลารุส, เปอร์เซีย, เมารี, เมียนมา (พม่า), เยอรมัน, เวลส์, เวียดนาม, เอสเปอแรนโต, เอสโทเนีย, เฮติครีโอล, แอฟริกา, แอลเบเนีย, โคซา, โครเอเชีย, โชนา, โซมาลี, โปรตุเกส, โปแลนด์, โยรูบา, โรมาเนีย, โอเดีย (โอริยา), ไทย, ไอซ์แลนด์, ไอร์แลนด์, การแปลภาษา.
- Brightness of life having started with a
- พลอย
- Personal Description
- That's great
- กฤษณพงศ์
- Read the situation and make sentences fr
- Lean on me when it's tough Ray
- โดยเฉพาะในที่มึด
- settlers
- พลอย
- ปัจจัยความพึงพอใจ
- ฉันชอบไปที่นั่นเพราะมีเสื้อผ้ามากมาย
- He cant love a person easilyThere's anyt
- She is a salesperson. She...works in a s
- และอีสานใต้ที่มีอยู่อีกมากมายหลายจังหวัด
- To be Subtle
- สุข
- ที่รักฉันไม่สามารถพูดกับคุณโทรเข้าใจเพรา
- นายกสมาคม โรงเรียนนานาชาติแห่งประเทศไทย
- พวกมัน
- We are live in
- She finished her milk and followed him.
- อยู่ที่แคมป์หรอ
- bus driver
