• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Doktorantka UG poszuka sposobu na toksyny Shiga

    11.09.2009. 10:09
    opublikowane przez: Piotr aewski-Banaszak

    Opracowanie strategii zapobiegania i łagodzenia infekcji - których skutkiem są m.in. zatrucia pokarmowe - wywoływane przez niektóre szczepy bakterii E. coli, to zadanie, które czeka na Bożenę Nejman, doktorantkę z Katedry Biologii Molekularnej Uniwersytetu Gdańskiego.

    Stypendium naukowe na przeprowadzenie badań przyznała jej Fundacja na rzecz Nauki Polskiej w ramach programu Ventures. Jak wyjaśnia PAP autorka badań Bożena Nejman, jeśli zjemy niedomyte owoce, warzywa, półsurowe mięso - np. w postaci niedosmażonych kotletów w hamburgerach, wypijemy niepasteryzowane mleko, to możemy się zarazić zjadliwym szczepem bakterii "Escherichia coli". Bakterie te są składnikiem flory jelitowej bydła, kóz czy owiec i trafiają do środowiska razem z ich odchodami.

    Są niebezpieczne, ponieważ w ich genomy swoje DNA włączają fagi lambdoidalne przenoszące geny toksyn Shiga. Fagi to wirusy infekujące - zazwyczaj jeden - szczep bakterii.

    W organizmie człowieka zainfekowanego przez bakterie "Escherichia coli" ze zintegrowanym DNA fagów lambdoidalnych, to DNA jest wycinane z genomu bakterii i powielane. Rozpoczyna się też produkcja toksyn.

    "Uwalniane w organizmie toksyny oddziałują na komórki naczyń krwionośnych, nabłonka nerek i mięśni gładkich. Hamują syntezę białek, zmuszając komórki do samobójczej śmierci
    " - wyjaśnia Nejman.

    Dodaje, że najczęściej powodują one zatrucia pokarmowe objawiające się nagłymi ostrymi bólami brzucha i biegunką. Przyczyniają się również do rozwoju przewlekłych chorób takich jak małopłytkowa plamica zakrzepowa, krwotoczne zapalenie okrężnicy i zespół hemolityczno-mocznicowy, którego efektem może być ostra niewydolność nerek występująca często u małych dzieci.

    W ramach projektu będą prowadzone dwa główne zadania. Pierwsze z nich to badania nad procesem mnożenia się fagów.

    "Ilość produkowanych toksyn zależy od wydajności procesu replikacji DNA fagów. Dlatego ta część badań jest tak istotna" - tłumaczy rozmówczyni PAP. Badania mogą dostarczyć kluczowych informacji do opracowania strategii zapobiegania, łagodzenia czy zwalczania infekcji.

    Nejman wyjaśnia, że badania będzie prowadziła stosując m.in. techniki: PCR, footprinting i wiele innych. Są to popularne techniki laboratoryjne stosowane w biologii molekularnej. Metoda PCR pozwala na powielanie oraz wykrywanie nawet pojedynczych cząsteczek DNA. Natomiast za pomocą techniki footprinting możliwe jest zbadanie oddziaływań tych cząsteczek z białkami.

    Doktorantka podejmie również próbę opracowania nowej metody wykrywania wirusów zawartych w bakterii E. coli, dzięki czemu może powstać dobre narzędzie diagnostyczne.

    "Obecnie popularnymi metodami wykrywającymi obecność tych bakterii są m.in. tzw. testy lateksowe identyfikujące antygeny bakteryjne, testy biochemiczne bazujące na właściwościach bakterii chorobotwórczych oraz testy oparte na technice PCR" - wyjaśnia Nejman.

    Jak zapewnia, jeśli tylko próba się powiedzie nowe narzędzie diagnostyczne będzie skuteczniejsze i umożliwi uzyskiwanie bardziej wiarygodnych wyników, a także uchroni przed "fałszywie pozytywnymi" wynikami.

    Projekt - nagrodzony przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej - zaplanowano na 25 miesięcy. Stypendystka będzie nad nim pracowała sama, a jej opiekunem naukowym będzie prof. Grzegorz Węgrzyn.

    Źródło:
    PAP - Nauka w Polsce, Ewelina Krajczyńska

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Escherichia coli O104:H4 – enterohemolityczny szczep bakterii Escherichia coli odpowiedzialny za epidemiczne zachorowania, które rozpoczęły się na terenie Niemiec od połowy maja 2011. Wydziela on tzw. werotoksynę, która może uszkadzać naczynia włosowate, przede wszystkim w nerkach, płucach, mózgu i sercu. Zachorowania objawiają się biegunką, a w około 1/4 przypadków mogą prowadzić do zagrażającego życiu zespołu hemolityczno-mocznicowego i hemolizy erytrocytów, czego skutkiem jest niewydolność nerek. Barwienia bakterii – techniki stosowane w mikrobiologii, których celem jest umożliwienie obserwacji bakterii w mikroskopie świetlnym celem oceny ich wielkości, kształtu i niektórych cech morfologicznych. Barwienie jest konieczne ze względu na słaby stopień załamywania promieni świetlnych przez komórki bakterii. Fagi T-parzyste - grupa fagów zjadliwych, tzn. takich, które zabijają zarażoną przez siebie komórkę. Nie występuje u nich nigdy zjawisko lizogenii. W czasie zakażenia przejmują całkowitą kontrolę nad metabolizmem gospodarza. Genom fagów T-parzystych ma masę 100-130 MDa. Koduje 55-170 genów. Zawiera on zamiast cytozyny jej pochodną: 5-hydroksymetylocytozynę. Zabezpiecza to przed działaniem enzymów fagowych rozkładających DNA gospodarza. Dodatkowa glikozylacja niektórych jej cząsteczek chroni przed działaniem enzymów restrykcyjnych bakterii. Przykładem faga T-parzystego jest bakteriofag T-4 porażający komórki E. coli. Fag T-4 ma budowę bardzo złożoną. Składa się z ikosaedralnej główki, ogonka posiadającego rdzeń oraz kurczliwą otoczkę, podstawki oraz wyrastających z niej 6 włókienek. Po rozpoznaniu ściany komórkowej bakterii przez włókienka następuje skurcz otoczki ogonka, wskutek czego ogonek przebija ścianę komórkową. Proces ten oprócz mechanicznego ma również charakter enzymatyczny, ponieważ białka podstawki mają zdolność lizy polisacharydów ściany bakterii.

    Enterokrwotoczny szczep E. coli (EHEC – ang. enterohemorrhagic Escherichia coli, VTEC – ang. verotoxin-producing Escherichia coli) – szczep bakterii Escherichia coli, wytwarzający werotoksynę. System hok/sok (z ang. host killing/suppressor of killing) w biologii molekularnej to przykład systemu pozwalającego na "przeżycie" plazmidu, tzn. utrzymanie przy życiu tylko bakterii, które go posiadają a zabicie tych, które go utraciły. System ten występuje na plazmidzie R1 w bakteriach Escherichia coli. Mechanizm działania tego systemu jest posegregacyjny.

    Odmiedniczkowe zapalenie nerek (łac. pyelonephritis) – jedna z cięższych chorób układu moczowego. Powodowane jest przez bakterie E.coli lub inne. Przebieg ostry lub przewlekły. W przeciwieństwie do zakażenia ostrego postać przewlekła przebiega skąpoobjawowo lub bezobjawowo aż do zaawansowanego stadium przewlekłej niewydolności nerek (ich nieodwracalnego uszkodzenia). Enterotoksynogenny szczep E. coli (ETEC – ang. enterotoxigenic Escherichia coli) – szczep bakterii Escherichia coli wytwarzający enterotoksyny:

    Profag - nieczynna postać bakteriofaga, powstająca w cyklu lizogenicznym przez włączanie DNA wirusa do materiału genetycznego zaatakowanej bakterii; w takiej postaci wirus może istnieć przez wiele pokoleń bakterii, lecz w pewnych warunkach może zostać wycięty z DNA bakterii i infekować inne komórki wchodząc w cykl lityczny. Eksperyment Hersheya-Chase przeprowadzili w roku 1952 Alfred Day Hershey i Martha Chase. Polegał na zakażeniu bakterii Escherichia coli bakteriofagiem T2 i wykazał jednoznacznie, że DNA jest nośnikiem informacji genetycznej.

    Enterotoksyny – rodzaj egzotoksyn wydzielanych przez niektóre gatunki bakterii chorobotwórczych. Powodują zatrucia pokarmowe. Często odporne na ciepło, rozpuszczalne w wodzie. Wpływają na wchłanianie wody w jelicie powodując biegunkę.

    Bakteriofag, fag – wirus atakujący bakterie. Przeważnie dany bakteriofag zdolny jest do infekcji tylko jednego gatunku (a czasem tylko szczepu) bakterii. Mogą przybierać kształty złożone (buławkowate), pałeczkowate lub wielościenne.

    Pałeczka okrężnicy (łac. Escherichia coli) – Gram-ujemna względnie beztlenowa bakteria należąca do rodziny Enterobacteriaceae. Wchodzi w skład fizjologicznej flory bakteryjnej jelita grubego człowieka oraz zwierząt stałocieplnych. W jelicie ta symbiotyczna bakteria spełnia pożyteczną rolę, uczestnicząc w rozkładzie pokarmu, a także przyczyniając się do produkcji witamin z grupy B i K. Pałeczka okrężnicy w określonych warunkach wykazuje chorobotwórczość dla człowieka, wywołując głównie schorzenia: układu pokarmowego i moczowego.
    Nazwa bakterii pochodzi od nazwiska jej odkrywcy, austriackiego pediatry i bakteriologa Theodora Eschericha. Pożywka SOC (z ang. Super Optimal Catabolite repression, dosł. SuperOptymalna represja Kataboliczna) – kompletna, bogata pożywka do mikrobiologicznej hodowli bakterii, w szczególności do wydajnej hodowli bakterii E. coli poddanych transformacji plazmidowej - do lepszego podtrzymania ich po tym procesie, co wpływa dodatnio na jego efektywność.

    Plazmid NR1 (R100 lub 222) - koniugacyjny plazmid należący do grupy niezgodności IncFII warunkujący oporność na antybiotyki. Odkryty został przez Rintaro Nakaya u bakterii Shigella flexneri 2b w Japonii w latach 50. Plazmid rozprzestrzenia się wśród drobnoustrojów drogą koniugacji; dostrzeżono ponadto rzadkie przypadki przekazywania jedynie części plazmidu. NR1 może występować u bakterii jelitowych takich jak Escherichia, Klebsiella czy Proteus. Wyróżnia się w nim dwa duże rejony, o odmiennej funkcji.

    Dodano: 11.09.2009. 10:09  


    Najnowsze