Met Vud, Çikaqo Universiteti tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Pseudomonas aeruginosa, xəstəxanaya yerləşdirilən xəstələrdə müalicəsi çətin olan infeksiyalara səbəb olduğu bilinən antibiotiklərə davamlı bir bakteriyadır. Mənbə: Xəstəliklərə Nəzarət Mərkəzləri

İşıq bütün canlılara təsir edən universal bir stimuldur. İşıq və qaranlıq dövrləri təkhüceyrəli bakteriyalardan tutmuş insanlara qədər müxtəlif orqanizmlər üçün bioloji saatları qurmağa kömək edir. Bəzi bakteriyalar bitkilər kimi günəş işığını enerjiyə çevirmək üçün fotosintezdən istifadə edir, lakin digər bakteriyalar daha az tanınan funksiyalar üçün işığı hiss edirlər.

2019-cu ildə Çikaqo Universitetindəki fəlsəfə doktoru Sampriti Mukherjee və onun komandası infraqırmızı diapazona yaxın işıq spektrinin bir hissəsi olan uzaq qırmızı işığın insan patogeni Pseudomonas aeruginosa tərəfindən biofilmlərin əmələ gəlməsinin qarşısını aldığını aşkar etdilər .

Biofilmlər bakteriya icmaları bir araya gələrək tibbi cihazlar və ya toxumalar kimi səthlərə yapışdıqda əmələ gəlir. Pseudomonas aeruginosa, adətən torpaqda və suda olan antibiotiklərə davamlı bir bakteriyadır və xəstəxanaya yerləşdirilmiş xəstələrdə, xüsusən də zəifləmiş immunitet sistemi, ağciyər xəstəlikləri və ya yanıq kimi böyük yaraları olanlarda müalicəsi çətin olan infeksiyalara səbəb olduğu bilinir. Bu patogenin biofilm əmələ gətirməsinin qarşısını necə alacağınızı öyrənmək bu təhlükəli infeksiyaların müalicəsinə kömək edə bilər.

Fotosensasiya sistemləri ilə bağlı yeni tədqiqatlar

Bu yaxınlarda Nature Communications jurnalında dərc olunmuş bir araşdırmada Mukherjee komandası işığın onun davranışına necə təsir etdiyini daha çox öyrənib. Onlar göstərirlər ki, kiçik bir zülal Pseudomonas aeruginosa-da biofilmləri və virulentliyi yatırmaq üçün genləri aktivləşdirən fotosensitiv kaskadı tetikler . Bu fotosensitiv sistem digər Pseudomonas bakteriyalarında da mövcuddur və bu da onun daha çox kəşf edilməmiş funksiyalara malik olduğunu göstərir.

Molekulyar Genetika və Hüceyrə Biologiyası kafedrasının dosenti Mukherjee bildirib ki, “Fotosintez etməyən bakteriyalarda fotosensasiya çox zəif öyrənilmiş bir sahədir. Burada biz bu bakteriyada yeni bir siqnal sistemi tapdıq və o, biofilmlər və virulentliklə əlaqəlidir. O, digər psevdomonadlarda da mövcuddur, buna görə də bizə tapıntılarımızı tərcümə etmək və infeksiyaları necə yatırmağı öyrənmək imkanı verir.”

İşığa reaksiya mexanizmini anlamaq

COVID-19 pandemiyası zamanı xəstəxana otaqlarında virusları və bakteriyaları öldürmək üçün mavi və ya ultrabənövşəyi işıq saçan texnologiya haqqında xəbərlər görmüş ola bilərsiniz. Uzaq qırmızı işıq bakteriyalar üçün eyni şəkildə zəhərli olmasa da, siqnal rolunu oynayır.

Mukherjee və komandası Pseudomonas aeruginosa-nın biofilmləri necə boğmaq üçün işıqdan istifadə etdiyini daha çox anlamaq istəyirdilər, buna görə də öz işığını istehsal edən lüsiferaza reportyor genini virulentlik faktorlarını istehsal edən genlər üçün promotora bağladılar. Bakteriyaları uzaq qırmızı işığa məruz qoyduqda, reportyor aktivləşmədi, yəni bu genlər ifadə olunmadı. Onlar həmçinin fotosensitiv kaskadı pozmaq üçün mutasiyalarla bakteriyanın bir versiyasını hazırladılar və onun daha çox virulentlik faktorları istehsal etdiyini müşahidə etdilər.

Bu müayinələr zamanı Mukherjee-nin laboratoriyasının aspirantı və tədqiqatın aparıcı müəllifi Dimitrios Manias bakteriyalara çox qırmızı işıq saçdıqda ifadə edilən yeni, naməlum bir geni müəyyən etdi. Bu gen, bakteriyanın hüceyrə membranının daxili və xarici təbəqələri arasında yerləşən DimA adlı kiçik bir zülalı kodlayır və nəticədə biofilmləri və virulentliyi basqılayan transkripsiya amillərini aktivləşdirən bir zülal emalı zəncirini işə salır.

“İndi sistemin müsbət tənzimləyicisi var, ona görə də bu kiçik zülalın süni şəkildə həddindən artıq ifadə oluna biləcəyi və biofilmin əmələ gəlməsinin qarşısını ala biləcəyimizi təsəvvür edə biləcəyiniz bir vəziyyəti təsəvvür edə bilərsiniz”, – Mukherci dedi.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Potensial nəticələr və gələcək tədqiqatlar

Komanda həmçinin işıqla aktivləşən bir neçə naməlum gen aşkar etdi ki, bu da bu fotosensitiv kaskadın Pseudomonas növlərində başqa istifadələrə də malik ola biləcəyini göstərir. Mukherjee bunun təbii olaraq dəyişən işığa reaksiyaları idarə etmək üçün bir mexanizm ola biləcəyini fərz etdi. Məsələn, torpaqda bitkilərin köklərindəki bakteriyalar onların nə qədər dərin olduğunu işığın miqdarına görə hiss edə bilirdi. Xəstəxana xəstəsinin ağciyərlərindəki yoluxucu bakteriyalar işığın olmaması halında inkişaf edə və biofilmlər əmələ gətirə bilərdi.

Mukherjee-nin komandası kiçik zülalın və işıqla aktivləşdirilən bir çox digər genlərin rolu haqqında daha çox məlumat əldə etmək istəyir.

“İşıq təbiətcə dəyişkəndir, buna görə də bulud örtüyü ola bilər, məsələn, və bəlkə də bakteriya fotosensitivliyi dərhal dayandırmaq istəmir”, – deyə o bildirib. “Amma daha çox işıq gəlməzsə, o, həmçinin fotosensitivlik genlərini əbədi olaraq işlətmək istəmir, ona görə də dayanır. Bu, prosesin işıqla yavaş-yavaş bitdiyi qum saatı modelinə bənzəyə bilər.”

Nəşr detalları

Dimitrios Manias və digərləri, İşıqla induksiya olunmuş mikroprotein patogen bakteriyada fotosensitivliyi təşviq etmək üçün tənzimlənən membrandaxili proteolizi tetikler, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-66862-x

Jurnal məlumatları: Nature Communications 

Çikaqo Universiteti tərəfindən təmin edilir