طبق یک مطالعه جدید از دانشگاه سوری و دانشگاه آکسفورد ، باکتری هایی که باعث ایجاد سل (سل) می شوند ، ممکن است “سوئیچ خاموش” داشته باشند که به آنها امکان مکث و رشد مجدد را می دهد. این تحقیق توضیح می دهد که چرا سل با آنتی بیوتیک بسیار سخت است و می تواند راه را برای داروهای بهتر هموار کند.

در مطالعه ای که در مجله EMBO منتشر شده است ، محققان نشان می دهند که چگونه مایکوباکتریوم توبرکلوزیس از یک فرآیند برگشت پذیر به نام ADP-ribosylation استفاده می کند تا DNA خود را اصلاح کند و هم تکثیر و هم فعالیت ژن را کنترل کند. این اولین باری است که این نوع اصلاح DNA نشان داده شده است که فرآیندهای کلیدی مانند بیان ژن و کپی DNA را در هر ارگانیسم تنظیم می کند.

ما راهی پیدا کرده ایم که مایکوباکتریوم توبرکلوزیس بتواند رشد آن را کند کند و به طور بالقوه اجازه می دهد تا از پاسخ ایمنی مخفی شود و در برابر آنتی بیوتیک ها مقاومت کند. با نشان دادن اینکه ADP-ribosylation از DNA می تواند هر دو تکثیر و بیان ژن را کنترل کند ، ما یک لایه جدید از مقررات را کشف کرده ایم که می تواند برای درک ماندگاری سل مهم باشد. اگر بتوانیم این فرآیند را هدف قرار دهیم ، می توانیم باکتری ها را از بین ببریم – به خصوص در حالت های آهسته رشد یا خفته که درمانهای فعلی برای دستیابی به آنها تلاش می کنند. “

پروفسور گراهام استوارت ، نویسنده مطالعه ، دانشگاه سوری

این مطالعه بر روی دو آنزیم متمرکز شده است: DART ، که برچسب ADP-Ribose را به DNA و DARG اضافه می کند ، که آن را از بین می برد. هنگامی که دارت فعال است ، باکتری ها را از کپی کردن DNA و تقسیم آنها متوقف می کند. هنگامی که DARG برچسب را حذف می کند ، رشد از سر گرفته می شود. این کنترل شروع و متوقف ممکن است به باکتری ها در شرایط سخت زنده بماند و آنها را در طول عفونت های طولانی مدت انعطاف پذیر تر کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه عملکرد این سوئیچ مولکولی ، محققان از یک سیستم تداخل CRISPR (CRISPRI) برای کاهش انتخابی سطح DARG استفاده کردند. این امر به دارت اجازه داد بدون محدودیت عمل کند و منجر به ایجاد تغییرات DNA و متوقف کردن رشد باکتریها شود. سپس این تیم از تکنیکی به نام ADPR-SEQ برای نقشه برداری استفاده کرد که در آن این برچسب ها در سراسر ژنوم ظاهر شدند ، در کنار تصویربرداری سلول زنده و توالی RNA برای ردیابی تغییرات در تکثیر DNA ، تقسیم سلولی و بیان ژن. این ابزارها نشان می دهند که چگونه ADP-ribosylation هم بر توانایی باکتری ها در تکثیر و فعالیت ژنهای مورد نیاز برای بقا در محیط های استرس زا تأثیر می گذارد.

طبق اعلام سازمان بهداشت جهانی ، سل سالانه 1.25 میلیون نفر را در سطح جهان می کشد. در سال 2023 ، حدود 10.8 میلیون نفر از این بیماری بیمار شدند.