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Faire de la cavité bactéries s'autodétruisent

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Bactéries qui se nourrissent de sucre et de la libération de la cavité provoquant l'acide sur les dents pourrait bientôt être faite beaucoup plus vulnérable à ses propres acides. Les chercheurs ont identifié les principaux gènes et protéines qui, si brouillés, peut emporter la capacité d'une clé d'espèces bactériennes de prospérer que ses acides déchets s'accumulent dans la bouche.

La capacité de Streptococcus mutans (S. mutans) pour survivre dans de l'acide est une des raisons que l'espèce est le principal moteur de la carie dentaire mondial. Les recherches antérieures ont montré que cette technique a plusieurs composantes dont un enzyme appelé bactérienne des acides gras biosynthase M (FabM), qui, lorsqu'il est fermé, on fait précisément S. mutans presque 10000 fois plus vulnérables à l'acide dommages.

En outre, les premiers travaux suggèrent que FabM ou l'un de ses parents peut également aider tous les streptocoques (angine streptococcique) et staphylocoques (staphylococcique) infections de résister à la défense du corps humain, qui comprennent les cellules immunitaires bactéries soumises à l'acide. Entre eux, «strep» et «staphylococcique" bactéries sont responsables de la méningite, la pneumonie, la septicémie, résistant à la méthicilline staphylococcique aureus, la «mangeuse de chair» infection (fasciite), ainsi que des infections sur les valves cardiaques et autour de stents.

Tout FabM représente un objectif majeur pour la conception de nouveaux médicaments, l'accent du prochain cycle de travail est d'identifier et de classer chacun des 2000 gènes connus S. mutans, qui contribue à son «fitness» (capacité à survivre, out - La concurrence et d'autres souches provoquent des maladies). Une équipe de chercheurs de l'University of Rochester Medical Center, a annoncé aujourd'hui qu'elle a reçu 3,6 millions $ de remise en forme de profilage subvention de l'Institut national de recherche dentaire et craniofaciale (NIDCR), qui fait partie du National Institutes of Health (NIH). Subvention de projets financés s'efforceront de créer un catalogue des protéines qui, avec FabM, peuvent servir de cibles pour une attaque sur plusieurs fronts contre les bactéries qui ont tendance à évoluer vers une seule poussée traitements.

«Notre premier objectif est de forcer les grands bactérie derrière la carie de détruire elle-même avec son propre acide dès qu'il mange du sucre", a déclaré Robert G. Quivey, Ph.D., professeur de microbiologie et d'immunologie de l'Université de Rochester Medical Center et chercheur principal de la subvention. "Après cela, cette ligne de travail susceptibles de déboucher sur de nouveaux anti-bactériens combinaison des thérapies pour de nombreuses infections qui sont devenues résistantes aux antibiotiques."

Détails de l'étude:

En 2002, Charles O. Rock, Ph.D., membre du corps enseignant au sein du département des maladies infectieuses au St. Jude Children's Research Hospital, a publié ses travaux de recherche décrivant l'existence de l'enzyme FabM. Rock, un consultant sur Quivey la demande de subvention, également établi le rôle que l'FabM gène joue dans la construction de composés appelés acides gras dans les membranes de la bactérie streptocoque, une barrière qu'elles présentent pour monde environnant. FabM appliquant la ligne de travail pour les maladies buccodentaires pour la première fois, Quivey et collègues d'environ deux ans plus tard que les recherches publiées FabM enzymes sont à l'origine de bouleversements vu, en réponse à l'accroissement de l'acidité, les acides gras qui composent la membrane S. mutans.

S. mutans produit de l'acide lactique comme un produit de la fermentation des déchets, le processus par lequel certains anciens de vie convertir le sucre en énergie pour la vie sans avoir recours à l'oxygène. Après de très nombreuses générations d'exposition à l'acide de ses propres déchets, les membranes pour cette espèce sont devenues des "acide durables." Quivey l'équipe a montré que ce FabM contribue à la durabilité en faisant de chaînes de carbone, la principale fonctionnalité de S. mutans membrane acides gras, s'allongent. En fait, jusqu'à 60 pour cent des acides gras dans une membrane externe des bactéries subissent ce changement de l'acidité augmente, Quivey dit.

Les chercheurs ont déjà montré que de tels changements structurels protéger les membranes, probablement en le rendant plus difficile pour les acides de donner des ions hydrogène à eux, mais ils ne savent pas encore pourquoi. Forcer des ions hydrogène sur d'autres composés d'acide donne sa mauvaise réputation. Autres questions que l'équipe soit à chercher à résoudre au cours des cinq prochaines années comprennent comment faire plus d'acides gras dans les membranes protéger contre l'acide précisément, et comment les bactéries les changements de l'acidité.

Pour aider à répondre à ces questions, l'équipe a Quivey génie génétique la première et la seule forme mutante de S. mutans avec le gène FabM enlevé.

Cette FabM "démontable" mutant est un modèle vivant qui montre l'impact exact de l'enzyme de bactéries vivantes. Sans FabM, le mutant remplit sa membrane externe avec d'autres, plus petites que les acides gras sont beaucoup moins résistant aux acides que celles qui sont normalement créés via FabM, mais qui continuent de fournir une certaine protection contre l'acide. Ainsi, l'objectif est de concevoir un traitement qui empêche la formation de S. mutans chaîne et les deux droites "petite chaîne" acides gras.

Comme Quivey conception et d'autres de prochaine génération de médicaments antibactériens, ils cherchent non pas seulement pour un seul moyen de mettre fin à l'action d'une seule enzyme pathogènes, mais comment arrêter ses trois ou quatre systèmes de back-up. Le processus consistant à couper les voies d'évacuation génétiques pour les bactéries s'applique à toutes les centrales trait à la capacité de la bactérie de survivre et de provoquer une maladie. Au-delà de l'acide durabilité, l'équipe examinera également les gènes et les protéines qui permettent S. mutans de coller à l'émail des dents pas comme les autres, dont il ne fait en produisant un polymère sucrés (plaque). Carie dentaire est le résultat combiné de la plaque à l'acide.

Quivey ses partenaires dans la demande de subvention ont été Grayhack Elizabeth, Ph.D., professeur agrégé de recherche de biochimie et de biophysique, Robert Marquis, Ph. D., professeur de microbiologie et d'immunologie, et Eric Phizicky, Ph.D., professeur de biochimie et de Biophysique. La demande de subvention a réussi avec les NIH, Quivey dit, parce que l'équipe et de la proposition combinée de nombreuses années d'expérience dans des projets de génomique (Grayhack et Phizicky) possédant une vaste expérience microbienne (Marquis et Quivey).

Dans le cadre de la subvention, Grayhack et Phizicky va créer une bibliothèque de souches mutantes pour la 2000 S. mutans gènes connus, chaque souche ayant un seul des 2000 gènes coupé. Ils seront ensuite soumis à la bibliothèque d'acide, par exemple, et voir quelles souches prospérer. Savoir quelles gène est absent de chaque souche, les chercheurs seront ainsi en mesure de tirer des conclusions au sujet de chaque gène unique à la contribution non seulement de l'acide durabilité, mais aussi de nombreux aspects de la bactérie streptocoque de la capacité de survivre et de provoquer une maladie.

"En cours de route, le fini de la bibliothèque permettra aux chercheurs de déterminer chaque protéine bactérienne impliquées dans les maladies buccodentaires, d'apprendre leur structure exacte et d'adapter les médicaments qui interfèrent avec eux», a dit Marquis. "L'identification et la désactivation de dire les quatre premiers moyens par lesquels les bactéries peuvent essayer de résister à l'équipe de traitement est de la stratégie."

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Article adapté par Medical News Today de l'original du communiqué de presse.
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Source: Greg Williams
University of Rochester Medical Centre

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