Zaawansowana przeciwbakteryjna terapia celowana
Cykl komórkowy jest jednym z podstawowych procesów biologicznych, jako że obejmuje zdarzenia niezbędne do utrzymania i powielenia żywych komórek. Bakterie, podobnie do innych komórek, również duplikują swoje DNA chromosomalne przed podziałem. Ten proces różni się mechanistycznie od replikacji w komórkach eukariotycznych, a jego znaczenie dla patogenezy bakterii jest bardzo duże. Do zadań finansowanego przez UE projektu COSP (Identification and characterization of factors involved in chromosome organization and septum positioning in bacteria) należała identyfikacja nowych czynników, które pomagają bakteriom w organizacji i wydajnej segregacji materiału genetycznego. Korzystano z bakterii glebowych Bacillus subtilis, które stanowią doskonały model do badania bakteryjnego cyklu komórkowego. Ta bakteria jest zdolna do tworzenia odpornych endosporów, spowalniania metabolizmu i przechodzenia w stan uśpienia, aby przetrwać niesprzyjające warunki. Podczas tworzenia przetrwalników u bakterii dochodzi do rewolucyjnych zmian molekularnych i morfologicznych, takich jak remodelowanie dwóch komórek potomnych. Na pierwszych etapach tworzenia przetrwalnika, część komórki, która docelowo ma się nim stać, zawiera tylko fragment zduplikowanego chromosomu, który otacza miejsce inicjacji replikacji (oriC). Aby cały chromosom dostał się do przetrwalnika, niezbędny jest czynnik SpoIIIE. Przy mutacji tego czynnika prawidłowa segregacja chromosomu jest niemożliwa. Aby uzyskać przetrwalniki, naukowcy hodowali bakterie, a następnie głodzili je. Korzystając z różnych programów genetycznych obecnych przed etapem przetrwalnika i w komórkach macierzystych, wygenerowano konstrukty, które pomogły ustalić, które białka uczestniczą w zmianach segregacji chromosomalnej. Badania przesiewowe pozwoliły ujawnić mutacje w trzech genach związane z nieprawidłowym umiejscowieniem oriC. Dalsza analiza dostarczyła ważnych informacji na temat roli tych genów. Oczekuje się, że wiedza na temat bakteryjnego cyklu komórkowego i organizacji chromosomów umożliwi produkcję nowych antybiotyków.
Słowa kluczowe
Bakterie, cykl komórkowy, chromosom, DNA, tworzenie przetrwalników, oriC, antybiotyki
