Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Znajdź zawartość

Wyświetlanie wyników dla tagów 'Escherichia coli' .



Więcej opcji wyszukiwania

  • Wyszukaj za pomocą tagów

    Wpisz tagi, oddzielając je przecinkami.
  • Wyszukaj przy użyciu nazwy użytkownika

Typ zawartości


Forum

  • Nasza społeczność
    • Sprawy administracyjne i inne
    • Luźne gatki
  • Komentarze do wiadomości
    • Medycyna
    • Technologia
    • Psychologia
    • Zdrowie i uroda
    • Bezpieczeństwo IT
    • Nauki przyrodnicze
    • Astronomia i fizyka
    • Humanistyka
    • Ciekawostki
  • Artykuły
    • Artykuły
  • Inne
    • Wywiady
    • Książki

Szukaj wyników w...

Znajdź wyniki, które...


Data utworzenia

  • Od tej daty

    Do tej daty


Ostatnia aktualizacja

  • Od tej daty

    Do tej daty


Filtruj po ilości...

Dołączył

  • Od tej daty

    Do tej daty


Grupa podstawowa


Skype


ICQ


Jabber


MSN


AIM


Yahoo


Lokalizacja


Zainteresowania

Znaleziono 17 wyników

  1. KopalniaWiedzy.pl

    Nanowspomagacz skóry

    Naukowcy opracowali nanocząstki z chitozanem, które zwalczają zarówno pałeczki okrężnicy (Escherichia coli), jak i gronkowce Staphylococcus saprophyticus. Niewykluczone więc, że wejdą one w skład materiałów do opatrywania ran, które będą wspomagać leczenie i chronić przed zakażeniami oportunistycznymi. Nanocząstki z chiotozanem uzyskano za pomocą żelacji jonowej tripolifosforanem sodu (TPFS). TPFS odpowiada za tworzenie wiązań między łańcuchami biopolimeru. Nanocząstki można też uzyskiwać w obecności jonów miedzi i srebra, a jak wiadomo, mają one działanie bakteriobójcze. Ponieważ stymulując wzrost komórek, kompozyt działał też regenerująco na skórę - ustalono to podczas laboratoryjnych testów na keratynocytach i fibroblastach - warto pomyśleć o zastosowaniach w materiałach opatrunkowych i kosmetykach przeciwstarzeniowych. Pracami zespołu kierowała Mihaela Leonida z Fairleigh Dickinson University. Artykuł z wynikami badań ukazał się w International Journal of Nano and Biomaterials. Chitozan jest polisacharydem, pochodną chityny. Charakteryzuje się biozgodnością i nietoksycznością. Nie wywołuje reakcji alergicznych. Enzymy tkankowe rozkładają go do w pełni absorbowanych przez organizm aminosacharydów. Biopolimer polikationowy wykorzystuje się w stomatologii do walki z próchnicą (pod koniec lat 90. prowadzono np. badania nad zastosowaniem chitozanu jako składnika optymalizującego cechy systemów łączących kompozyty z zębiną, polisacharyd wchodzi też w skład past do zębów) oraz w opakowaniach w przemyśle spożywczym (w przeszłości ustalono, że folie z chitozanu z dodatkiem olejku czosnkowego działają bakteriobójczo na szczepy Staphylococcus aureus, L. monocytogenes, E. coli czy Salmonella enteritidis). Warto też dodać, że testowano tkaniny przeciwbakteryjne z dodatkiem chitozanu, z których byłyby szyte uniformy dla pracowników służby zdrowia.
  2. KopalniaWiedzy.pl

    Helicobacter pylori chroni przed biegunkami

    Osoby będące nosicielami Helicobacter pylori wydają się chronione przed chorobami, w których przebiegu występuje biegunka. Zespół doktor Dani Cohen z Uniwersytetu w Tel Awiwie analizował przypadki 177 izraelskich żołnierzy w wieku od 18 do 21 lat, którzy odwiedzili obozową klinikę. U 66 stwierdzono obecność Shigella sonnei (pałeczki te wywołują dyzenterię), u 31 enterotoksycznych szczepów pałeczki okrężnicy (Escherichia coli), a u 80 występowała biegunka o nieustalonej etiologii. W studium naukowcy uwzględnili także 418-osobową grupę kontrolną. Jej przedstawicieli dopasowano do członków grupy eksperymentalnej pod względem jednostki i okresu szkolenia. Na początku treningu polowego od wszystkich pobrano próbki surowicy. Badano je pod kątem obecności immunoglobulin G (IgG) przeciwko H. pylori oraz IgG i IgA przeciw lipopolisacharydom S. sonnei. W porównaniu do grupy kontrolnej, odsetek osób zakażonych H. pylori był znacznie niższy zarówno wśród żołnierzy z biegunką o nieznanej etiologii, jak i w grupie z szigelozą i wynosił w obu scenariuszach 36,3% (vs. 56% wśród nieuskarżających się na biegunki). Związek między nosicielstwem H. pylori a rzadszym występowaniem biegunek utrzymywał się nawet po uwzględnieniu czynników demograficznych oraz wcześniejszego miana przeciwciał IgG oraz IgA przeciw S. sonnei. Izraelczycy podkreślają, że w przypadku enterotoksycznych szczepów pałeczki okrężnicy zależność miała podobny charakter, ale nie przekroczyła progu istotności statystycznej. Nasze badania sugerują aktywną rolę H. pylori w ochronie przeciw chorobom biegunkowym - napisała Cohen w artykule opublikowanym w piśmie Clinical Infectious Diseases. Zakażenie H. pylori może wpływać na kwasowość przewodu pokarmowego, a wysoka kwasowość nie dopuszcza do zasiedlenia jelit przez patogeny. Niewykluczone też, że pobudzenie układu odpornościowego w wyniku przewlekłej infekcji H. pylori prowadzi do szybszego wyeliminowania innych bakterii.
  3. Czy bakterie się starzeją? Kiedyś uważano, że nie, a przynajmniej nie w takim sensie jak inne organizmy, ponieważ dzieląc się na komórki potomne, tworzą klony i wiecznie młodą populację. Okazuje się jednak, że to nieprawda i przekazując jednej z córek więcej uszkodzeń, a drugiej mniej, bakterie manipulują sprawnością ewolucyjną całej populacji (Current Biology). Starzenie organizmu jest często powodowane przez akumulację niegenetycznych uszkodzeń, np. utlenionych białek. Która z dwóch alternatyw jest lepsza dla jednokomórkowego organizmu, u którego pojawiło się nienaprawialne uszkodzenie: podzielić uszkodzenia komórkowe po równo między komórki potomne czy przydzielić jednej z nich całość uszkodzeń? - pyta prof. Lin Chao z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego. Okazuje się, że bakterie wybrały drugą opcję. Wydają się przekazywać jednej z córek więcej uszkodzeń (to bakteria postarzona), a drugiej mniej (biolodzy nazywają to odmłodzeniem). Chao oraz Camilla Rang i Annie Peng doszli do takiego wniosku dzięki analizie komputerowej dwóch eksperymentalnych studiów z 2005 i 2010 r. Wtedy nie udało się rozstrzygnąć, czy bakterie starzeją się, czy nie, bo studium sprzed 5 lat wskazywało, że tak, a to z 2010 r., w którym wykorzystano bardziej zaawansowaną aparaturę i zebrano więcej danych, sugerowało, że nie. W ramach naszych modeli komputerowych przeanalizowaliśmy dane z obu publikacji i odkryliśmy, że w rzeczywistości pokazują tę samą rzecz. W populacji bakteryjnej starzenie i odmładzanie zachodzą jednocześnie, więc przez sposób, w jaki to mierzysz, możesz zacząć wierzyć, że nie ma starzenia. W oddzielnym badaniu naukowcy z San Diego sfilmowali pałeczki okrężnicy, które dzieliły się przez kilkaset pokoleń. Potwierdzili, że Escherichia coli dzielą się za każdym razem na komórki potomne wydłużające się w różnym tempie. Sugeruje to, że jedna z córek odziedziczyła niemal wszystkie uszkodzenia komórkowe, a druga niewiele bądź wcale. Modele komputerowe pokazały, że przekazanie jednej z komórek potomnych większej części uszkodzeń jest korzystne z perspektywy ewolucyjnej. Spostrzeżenie, że komórki potomne E. coli nie osiągają tej samej długości, sprawiło, że biolodzy uznali, że bakterie nie dzielą się na tak symetryczne części, jak wcześniej sądzono. W bakteryjnej komórce musi [zatem] istnieć jakiś mechanizm aktywnego transportu, który przenosi niegenetyczne uszkodzenia do jednej z komórek potomnych - podsumowuje Chao.
  4. Olejek kolendrowy zabija lub przynajmniej ogranicza wzrost wielu groźnych bakterii, w tym metycylinoopornego gronkowca złocistego (MRSA od ang. meticillin-resistant Staphylococcus aureus) czy pałeczki okrężnicy (Escherichia coli). Oznacza to, że dodanie olejku do produktów spożywczych może ograniczyć częstość zatruć pokarmowych, o spadku lekooporności nie wspominając. Naukowcy z Universidade da Beira Interior przetestowali olejek kolendrowy na 12 szczepach bakteryjnych, m.in. E. coli, Salmonella enterica, Bacillus cereus i MRSA. Okazało się, że po zastosowaniu roztworów 1,6-proc. i słabszych u wszystkich szczepów nastąpiło ograniczenie wzrostu, a większość bakterii została zabita. Najwięcej olejku eterycznego występuje w owocach kolendry – do 1,5%. Jego składniki wpływają na organizm na wiele sposobów, np. żółciopędnie i żółciotwórczo. Olejek przyspiesza akcję serca i rozszerza obwodowe naczynia krwionośne, poprawiając ukrwienie rąk i nóg. Rozszerza też drogi oddechowe. Zielarze cenią go ze względu na działanie przeciwbakteryjne, przeciwwirusowe, przeciwgrzybiczne i antyzapalne. Dotąd w przemyśle spożywczym olejek kolendrowy wykorzystywano do aromatyzowania konserw rybnych, na podstawie portugalskich badań widać jednak, że lista jego zastosowań na pewno się wydłuży. Na czym polega przeciwbakteryjne działanie olejku z kolendry siewnej? Wyniki pokazują, że olejek kolendrowy uszkadza błonę otaczającą komórkę bakteryjną. Bariera między wnętrzem komórki a środowiskiem zewnętrznym zostaje przerwana, dochodzi też do zaburzenia podstawowych procesów życiowych, w tym oddychania, co ostatecznie prowadzi do śmierci mikroba – wyjaśnia dr Fernanda Domingues. W krajach rozwiniętych rocznie z powodu zatruć pokarmowych cierpi do 30% populacji. Nasze badanie stanowi zachętę do opracowania nowych dodatków żywnościowych zawierających olejek kolendrowy, które zapobiegałyby nie tylko zatruciom, ale i psuciu się żywności. Olejek mógłby także być alternatywą dla powszechnie stosowanych antybiotyków. Przewidujemy, że w praktyce klinicznej będzie się go stosować w postaci balsamów, płynów do płukania ust czy nawet tabletek.
  5. KopalniaWiedzy.pl

    Bakteryjny zamachowiec-samobójca

    Uczonym udało się wykorzystać jedną bakterię w roli zabójcy innej. Naukowcy z Singapuru zmodyfikowali Escherichia coli tak, by w obecności Pseudomonas aeruginosa eksplodowała, uwalniając toksyny zabijające tę bakterię. P. aeruginosa jest odpowiedzialna za trudne w leczeniu infekcje, szczególnie u osób z osłabionym układem odpornościowym. Bakteria ta upodobała sobie układ oddechowy i trawienny. Jest ona sprawcą około 10% infekcji szpitalnych. Zwykle zwalcza się ją dużymi dawkami antybiotyków, które jednak nie zawsze działają, a przy okazji zabijają pożyteczne bakterie. Chueh Loo Poh i Matthew Wook Chang z Uniwersytetu Technologicznego Nanyang zmodyfikowali DNA E.coli tak, by wykrywała ona obecność molekuły LasR, która jest wykorzystywana przez P. aeruginosa do komunikacji. Gdy E.coli odkryje LasR zaczyna produkować tak dużo piocyny, że w pewnym momencie eksploduje zbijając P. aeruginosa. Badania wykazały wysoką skuteczność tej metody. Pozwala ona na pozbycie się 99% P.aeruginosa gdy nie tworzy ona biofilmu. Co ważniejsze, gdy E.coli i P.aeruginosa tworzą ochronny biofilm, dochodzi do zabicia 90% P.aeruginosa. Najpoważniejszą wadę nowej techniki jest fakt, że zmieniona genentycznie E.coli nie porusza się. Może zatem zabić P.aeruginosa, która sama znajdzie się w jej pobliżu. Singapurczycy mają jednak nadzieję, że znajdą kterie, które będą aktywnie zwalczały P.aeruginosa, uzyskując może nawet 100-procentową skuteczność. Chcą też sprawdzić nową metodę na myszach, by dowiedzieć się, czy będzie ona równie skuteczna oraz zbadać ewentualne skutki uboczne jej stosowania.
  6. KopalniaWiedzy.pl

    Wytrzymują ponad 400 tys. g

    Bakterie są w stanie rosnąć w warunkach grawitacji 400 tys. razy większej niż na Ziemi. Japońscy naukowcy uważają, że ich wyniki uprawomocniają hipotezę panspermii Arrheniusa, zgodnie z którą życie na naszej planecie pochodzi z kosmosu, a przetrwalniki bakterii przybyły np. na komecie czy meteoroidzie. Badaniami kierował Shigeru Deguchi z Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology. Akademicy zastosowali ultrawirówkę. Ponieważ osiąga ona nawet ponad kilkadziesiąt tysięcy obrotów na minutę, można dzięki niej odtwarzać warunki hipergrawitacyjne. W urządzeniu umieszczono 4 gatunki bakterii i drożdże Saccharomyces cerevisiae. Okazało się, że choć gdy ciążenie wzrastało, mikroorganizmy zbijały się grupy, nie wpływało to na tempo ich wzrostu. Dwa z gatunków bakteryjnych, Paracoccus denitrificans i pałeczka okrężnicy (Escherichia coli), nadal świetnie się namnażały przy grawitacji rzędu 403627 g. Poza E. coli i P. denitrificans testowano także Gram-ujemne hodowle Shewanella amazonensis, a także Gram-dodatnie Lactobacillus delbrueckii. Specjaliści uważają, że 2 wyżej wymienione gatunki tak świetnie sobie radziły ze względu na rozmiary i budowę. Im mniejszy organizm, tym mniejsza wrażliwość na siły grawitacyjne. Komórki bakteryjne (prokariotyczne) nie zawierają jądra oraz innych organelli o podwójnych błonach, np. mitochondriów; struktury o pojedynczych błonach również występują w ograniczonym stopniu. To istotne, ponieważ przy podwyższonej grawitacji ulegają one zbijaniu i sedymentacji, a ostatecznie są wyłączane. Na razie Japończycy nie wiedzą, czemu niektóre bakterie są bardziej oporne na efekty hipergrawitacji.
  7. Samce kaczki krzyżówki przez cały rok, nie tylko w szacie godowej, mają kolorowy dziób. W zależności od ilości barwnika (karotenoidu) może on być jaskrawo żółty lub zaledwie bladozielonkawy. Okazuje się, że samice wolą partnerów z odważnie ubarwionym dziobem, ponieważ ich sperma wykazuje silniejsze właściwości bakteriobójcze. Dr Melissah Rowe z Uniwersytetu w Oslo zebrała 11 próbek nasienia od trzymanych w niewoli kaczorów. Do badań wybrała osobniki o zróżnicowanym zabarwieniu dzioba. Norweżka chciała sprawdzić, jakie zabezpieczenia przed bakteryjnym uszkodzeniem plemników funkcjonują u krzyżówek. Nasienie kaczorów z jaskrawo ubarwionymi dziobami silniej hamowało wzrost Escherichia coli, co oznacza, że wykazując upodobanie do żółtodziobych samców, samice wybierają de facto do spółkowania partnerów, którzy z mniejszym prawdopodobieństwem są nosicielami pałeczki okrężnicy. Ejakulat wszystkich samców, bez względu na kolor dzioba, hamował wzrost gronkowca złocistego (Staphylococcus aureus). Norwegowie chwalą się, że jako pierwsi zademonstrowali antybakteryjne właściwości spermy ptaków. Wcześniejsze badania wykazały, że plemniki najbardziej kolorowych samców są lepszej jakości i szybciej się poruszają. Na razie nie wiadomo, jaki wpływ na kaczą spermę mają pałeczki okrężnicy (w przypadku ludzi niekorzystnie oddziałują na jakość oraz żywotność plemników). W kolejnych etapach badań trzeba też będzie ustalić, czy zakażenie E. coli przenosi się u krzyżówek drogą płciową i co najważniejsze, jaki składnik nasienia odpowiada za jego właściwości antybakteryjne. Ze szczegółowymi wynikami dotychczasowych eksperymentów można się zapoznać na łamach pisma Biology Letters.
  8. By się rozmnażać, wirusy wprowadzają swój materiał genetyczny do komórek atakowanego organizmu. W przebiegu odwiecznej wojny między bakteriami a wirusami te pierwsze wykorzystały metodę przeciwnika, by wykształcić jeden z pierwszych na Ziemi prymitywnych układów odpornościowych. Artie McFerrin Texas A&M University wyjaśnia, że wojna bakteryjno-wirusowa toczy się od milionów lat, zaś bakterie rozwinęły antybiotykooporność dzięki wirusowemu DNA, które uległo zmutowaniu. Po przebiciu błony komórkowej wirus wprowadza do cytoplazmy swój kwas nukleinowy. Potem następuje przejęcie kontroli nad metabolizmem gospodarza, tak że bakteria pracuje już na użytek wirusa i kopiuje jego materiał genetyczny i białka kapsydu. Z powodu licznych przypadkowych mutacji w chromosomie bakterii wszystko może jednak pójść nie po myśli najeźdźcy. Ponieważ materiał genetyczny wirusa stał się już częścią chromosomu bakterii, także ulega zmutowaniu. W ten sposób bakteria nie tylko nie pada ofiarą swojego naturalnego wroga, ale i radzi sobie lepiej od pobratymców bez obcego kwasu nukleinowego. Zyskuje nowe triki, nowe geny, nowe białka i nowe umiejętności. Odkryliśmy, że z wirusowym DNA schwytanym na miliony lat w chromosomie komórka wytworzyła nowy układ immunologiczny. Pozyskała nowe białka, które pozwoliły odeprzeć napór antybiotyków i innych szkodliwych czynników próbujących ją utlenić, takich jak np. nadtlenek wodoru. Te komórki, które dysponują nowy wirusowym zestawem trików, nie umierają lub nie umierają tak szybko. By dojść do takich wniosków, zespół Wooda musiał najpierw przeprowadzić eksperymenty na pewnym szczepie pałeczek okrężnicy (Escherichia coli). Z ich chromosomów usunięto całe wirusowe DNA. Za pomocą "enzymatycznych nożyc" z 9 lokalizacji wycięto w sumie 166 tys. nukleotydów. Okazało się, że po tej operacji znacznie wzrosła wrażliwość bakterii na antybiotyki. To konkretne studium dotyczyło E. coli, ale niemal u wszystkich bakterii można znaleźć wirusowy materiał genetyczny, a u niektórych szczepów wirusowe DNA stanowi aż 20% chromosomu. U niektórych bakterii 1/5 chromosomu pochodzi od ich wroga, a do czasu naszego studium ludzie przeważnie nie podejmowali prób badania tych 20%, uznając, że to DNA jest bierne i nieistotne, nie ma więc większego wpływu na komórkę. A jak widać, bez tego typu analiz nie uda się prawdopodobnie opracować skutecznych antybiotyków.
  9. KopalniaWiedzy.pl

    E. coli wytwarza pszczeli jedwab

    Larwy pszczół wytwarzają jedwabny oprzęd, by wzmocnić woskowe ścianki lokum, w którym dochodzi do przepoczwarzenia. Naukowcy z australijskiego CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) uzyskali tę nić sztucznie, modyfikując genetycznie bakterie Escherichia coli. Badacze ręcznie wyciągali doskonałej jakości nić z "zupy" białek jedwabiu. Nie ustępowała ona wytrzymałością nici pozyskiwanej z gruczołu przędnego. By wytworzyć białka jedwabiu, posłużyliśmy się zrekombinowanymi komórkami E. coli, które we właściwych warunkach same organizowały się w sposób przypominający budowę gruczołu przędnego pszczół. Wiedzieliśmy wcześniej, że włókna można ręcznie wyciągać z zawartości owadzich gruczołów, dlatego wykorzystaliśmy tę informację, aby ręcznie wyciągnąć włókna z dostatecznie skoncentrowanej i lepkiej mikstury zrekombinowanych białek jedwabnych. Chcąc uzyskać półprzezroczystą stabilną nić, w rzeczywistości musieliśmy powtórzyć tę czynność dwukrotnie. Jak tłumaczy dr Sutherland, przedtem wielokrotnie próbowano doprowadzić do ekspresji jedwabi bezkręgowców w systemach transgenicznych, ale skomplikowany układ genów jedwabiu w branych wtedy pod uwagę organizmach oznaczał, że wytwarzanie nici poza gruczołami przędnymi było wyjątkowo trudne. Uprzednio zidentyfikowaliśmy cztery niewielkie, niepowtarzalne geny jedwabne pszczoły. To dużo prostszy układ, który sprawiał, że owad ten był doskonałym kandydatem do produkcji transgenicznego jedwabiu. Zdobytą z takim wysiłkiem nić można wykorzystać w lekkich, ale i wytrzymałych tkaninach lub zaawansowanych kompozytach używanych w lotnictwie i marynarce. Z pewnością znajdzie ona również zastosowanie w medycynie, a konkretnie w szwach, ścięgnach czy wiązadłach nowej generacji.
  10. Pomimo wielu dotychczasowych niepowodzeń, naukowcy nie ustają w poszukiwaniu nowych metod syntezy paliwa z biomasy. Ich najnowszym wynalazkiem jest bakteria zdolna do wytwarzania tzw. biodiesla bezpośrednio z prostych związków obecnych w pożywce. Autorami nowego rozwiązania są badacze pracujący dla amerykańskiego Departamentu Energii (DoE) oraz prywatnej firmy biotechnologicznej LS9 z San Francisco. Dzięki modyfikacji genetycznej pospolitych bakterii Escherichia coli udało się im stworzyć mikroorganizm zdolny do rozkładu zawartych w biomasie prostych cukrów i przetworzenia ich do estrów prostych kwasów tłuszczowych oraz alkoholi - związków uznawanych za jedne z najbardziej obiecujących biopaliw i jednocześnie stanowiących ważne surowce chemiczne. Istotą przeprowadzonej modyfikacji jest zablokowanie jednego z naturalnych szlaków regulujących powstawanie estrów kwasów tłuszczowych. Część syntetyzowanych kwasów tłuszczowych łączy się bowiem ze specjalnym białkiem nośnikowym, zaś powstawanie tego kompleksu blokuje dalsze tworzenie kwasów tłuszczowych. Naukowcom z DoE i LS9 udało się ominąć to ograniczenie dzięki uruchomieniu procesu odłączania powstających kwasów tłuszczowych od białka nośnikowego i utrzymywania ich w formie wolnej. Aby dodatkowo zwiększyć ilość pozyskiwanego produktu, badacze zablokowali u testowanych bakterii szlak metaboliczny pozwalający na odżywianie się kwasami tłuszczowymi. Autorzy studium donoszą także o badaniach nad szczepem mikroorganizmu zdolnym dodatkowo do rozkładu hemicelulozy - wielocukru niezwykle bogatego w energię, lecz dotychczas praktycznie bezużytecznego ze względu na występowanie w jego cząsteczkach trudnych do rozłożenia wiązań chemicznych. Wytworzenie E. coli zdolnych do bezpośredniego wytwarzania "biodiesla" bezpośrednio z hemicelulozy, zawartej w ogromnych ilościach w materii roślinnej, byłoby więc gigantycznym krokiem naprzód w dziedzinie produkcji biopaliw.
  11. KopalniaWiedzy.pl

    Bez żelaza ani rusz

    Badacze z Uniwersytetu Waszyngtońskiego twierdzą, iż zidentyfikowali istotną różnicę pomiędzy mikroorganizmami wchodzącymi w skład prawidłowej flory bakteryjnej organizmu oraz ich chorobotwórczymi odpowiednikami. Zdaniem naukowców, odkrycie może przyśpieszyć pracę nad nową generacją antybiotyków. W swoim studium badacze z Waszyngtonu, kierowani przez dr. Jeffa Hendersona, analizowali bakterie Escherichia coli, stanowiące podstawę flory bakteryjnej jelita grubego. Ich fizjologię badano pod kątem naturalnych szlaków metabolicznych oraz zidentyfikowania substancji pobieranych i wytwarzanych przez komórki. Choć przedstawiciele E. coli są zwykle nieszkodliwi dla człowieka, niektóre szczepy należące do tego gatunku mogą powodować infekcje dróg moczowych. Problem ten dotyczy głównie kobiet - co druga z nich przeszła w swoim życiu przynajmniej jedno zakażenie dróg moczowych, zaś 20-40% pań cierpi na infekcje nawracające. Jak dowodzi zespół dr. Hendersona, bakterie infekujące drogi moczowe wytwarzają szczególnie dużo związków wiążących żelazo i "podkradających" je z ustroju gospodarza. Znacznie ułatwia to przeżycie w środowsku, w którym E. coli zwykle nie jest zdolna do przetrwania. Związkami kluczowymi dla patogennych właściwości mikroorganizmów okazały się dwa związki, jersiniabaktyna oraz salmochelina, należące do grupy sideroforów. Ich synteza w komórkach wyizolowanych z zakażonych dróg moczowych jest wielokrotnie wyższa, niż u bakterii należących do flory fizjologicznej. Umożliwiają one wychwytywanie znacznych ilości żelaza z organizmu gospodarza. Wiele wskazuje na to, że miliony lat ewolucji przyniosły organizmowi człowieka możliwość odparcia ataku mikroorganizmów. Nasze ciała wytwarzają bowiem białka zdolne do wiązania i neutralizowania sideroforów. Wiele wskazuje na to, że zasadniczą funkcją tych protein jest właśnie zapobieganie infekcjom. Zdaniem badaczy z Waszyngtonu, dokonane przez nich odkrycie może mieć pozytywny wpływ na rozwój badań nad nowymi antybiotykami. Kiedy leczymy infekcję antybiotykiem, przypomina to zrzucenie bomby - zabite zostaje niemal wszystko, niezależnie od tego, czy jest to potrzebne czy szkodliwe, tłumaczy dr Henderson. Chcielibyśmy odnaleźć metody celujące w szkodliwe bakterie i pozostawiające w spokoju te dobre. Siderofory wydają się być świetnym tropem. Zdaniem dr. Hendersona, nowa generacja antybiotyków mogłaby działać na jeden z dwóch sposobów. Pierwszym pomysłem jest opracowanie związków blokujących enzymy odpowiedzialne za syntezę związków wiążących żelazo w bakteriach. Innym proponowanym rozwiązaniem jest poszukiwanie substancji, które wiązałyby siderofory bezpośrednio, odcinając tym samym mikroorganizmy od dopływu życiodajnego pierwiastka. Niestety, związków takich dotychczas nie wytworzono.
  12. Naukowcy z Uniwersytetu Teksańskiego zidentyfikowali białko, które pomaga wielu bakteriom na uniknięcie szkodliwego działania antybiotyków. Co ciekawe, odkryta proteina przypomina swoją aktywnością cząsteczki spotykane zwykle w komórkach znacznie bardziej złożonych organizmów. Opisywaną molekułę, nazwaną HipA, odkryto w komórkach pospolitej pałeczki okrężnicy (Escherichia coli), lecz jej obecność stwierdzono także u wielu innych gatunków bakterii. Jak donoszą badacze z Teksasu, posiada ona zdolność do tymczasowego zablokowania podziałów komórkowych, co może pomagać mikroorganizmom w niekorzystnych momentach, np. w trakcie antybiotykoterapii. W normalnych warunkach aktywność HipA jest stale blokowana przez drugie białko, nazwane HipB, lecz pojedyncze komórki wymykają się spod jego kontroli i zapadają w stan nazwany "odrętwieniem" (ang. dormancy). Odkrycie tego zjawiska może mieć istotny wpływ na rozwój nowych terapii zwalczających uporczywe, oporne na leczenie infekcje. Aby antybiotyk działał, bakterie muszą rosnąć. Odrętwienie to wszystko zatrzymuje, pozwalając niektórym bakteriom na przetrwanie leczenia, tłumaczy jeden z autorów badania, prof. Richard Brennan. Rzeczywiście, działanie tej grupy leków jest skierowane głównie na blokowanie namnażania bakterii, lecz często nie radzą sobie one z niszczeniem komórek o obniżonej aktywności podziałowej. Na szczęście wiele wskazuje na to, że zablokowanie HipA może być kluczem do pokonania tej niedogodności. Jak donosi zespół prof. Brennana, odkryte białko ma charakter tzw. kinazy treoninowo-serynowej - proteiny zdolnej do przyłączania grup fosforanowych do cząsteczek innych białek i regulowania w ten sposób ich aktywności. Jest to dość zaskakujące, bo molekuły tego typu spotykane są zwykle w komórkach organizmów znacznie bardziej złożonych od bakterii. Amerykańscy naukowcy są przekonani, że zablokowanie HipA powinno być skutecznym sposobem na ominięcie zjawiska oporności na antybiotyki. Jeśli powstrzymasz działanie HipA, zwyczajnie nie będzie odrętwienia, tłumaczy prof. Brennan. Czy mają rację, przekonamy się, jeśli zostaną odkryte leki zdolne do blokowania tej nietypowej proteiny.
  13. KopalniaWiedzy.pl

    Czerwone mięso zwiększa wrażliwość

    O niekorzystnym wpływie czerwonego mięsa na zdrowie człowieka pisano i mówiono już wiele. Okazuje się jednak, że istnieje co najmniej jeden nowy powód, dla którego warto rozważyć odstawienie tego pokarmu. Najnowsze badania wykazują, że wchłaniane wraz z czerwonym cząsteczki mogą uczynić nas łatwym celem dla ciężkiej infekcji bakteryjnej. Odkrycia dokonał prof. Ajit Varki, lekarz pracujący na Uniwersytecie Kalifornijskim. Naukowiec zaobserwował, że wraz z niektórymi rodzajami mięsa, takimi jak baranina, wieprzowina i wołowina, przyjmujemy do organizmu należącą do glikanów molekułę, kwas N-glikoliloneuraminowy (Neu5Gc). W normalnych warunkach i przy umiarkowanym spożyciu czerwonego mięsa wchłanianie Neu5Gc jest dla człowieka niegroźne, lecz w przypadku skażenia mięsa może ona służyć jako receptor, czyli cel ataku dla niektórych bakterii z gatunku Escherichia coli. Choć E. coli jest zupełnie naturalnym elementem flory jelitowej człowieka, niektóre jej szczepy mogą powodować poważne zatrucia, jeśli opuszczą jelito grube. Jedną z toksyn odpowiedzialnych za zjadliwość tego mikroorganizmu jest subtylaza, zdolna do wiązania cząsteczek Neu5Gc. Jej aktywność powoduje rozwój gwałtownej i wyniszczającej choroby opisywanej jako zespół hemolityczno-mocznicowy (ang. haemolytic uraemic syndrome - HUS). Objawia się ona przede wszystkim ciężką biegunką krwotoczną, która może doprowadzić nawet do zgonu. Zespół prof. Varkiego już wcześniej zaobserwował, że ludzkie komórki nie są zdolne do produkcji Neu5Gc z uwagi na brak odpowiedniego genu. Z tego powodu wydawało się, że ludzie powinni wykazywać naturalną odporność na zatrucie wywołane przez patogenne szczepy E.coli. Doświadczenie lekarzy pokazywało jednak jasno, że przypadku HUS zdarzają się u ludzi, co skłoniło badaczy do wykonania dalszych analiz. Jak na ironię, ludzie wystawiają sami siebie na zwiększone ryzyko choroby wywołanej przez ten szczep bakterii E. coli, obecnych w zanieczyszczonym czerwonym mięsie oraz produktach mlecznych, ponieważ zawierają one znaczne ilości Neu5Gc, tłumaczy prof. Varki. Dodaje: cząsteczki Neu5Gc są wchłaniane przez ciało i stają się celem dla toksyny produkowanej przez E.coli. Dzięki serii eksperymentów, których wyniki opublikowano w czasopiśmie Nature, badacze wykazali, że miejsca wchłaniania cząsteczek Neu5Gc przez organizm człowieka są zgodne z miejscami atakowanymi przez toksynę bakterii. Z badań wynika, że głównymi miejscami ataku mikroorganizmu są przede wszystkim komórki nabłonka jelit oraz towarzyszące im naczynia krwionośne. Co ciekawe, istnieje prawdopodobieństwo, że sam glikan także może być cząsteczką szkodliwą. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego wykazały, że pochłanianie cząsteczek Neu5Gc może powodować reakcję immunologiczną skierowaną przeciw temu związkowi. Jeżeli powstający wówczas stan zapalny trwa zbyt długo, może dojść nawet do rozwoju procesu chorobowego. Na szczęście istnieje prosta metoda neutralizacji szkodliwej toksyny. Dla zapewnienia sobie bezpieczeństwa wystarczy solidna obróbka cieplna mięsa lub pasteryzacja w przypadku produktów mlecznych. Tylko czy wszyscy chętnie zrezygnują z krwistego befsztyku?
  14. KopalniaWiedzy.pl

    Ochrona przez promieniowanie

    Amerykańska FDA (Food and Drug Administration), urząd odpowiedzialny za kontrolę rynku żywności i leków, zezwolił na używanie promieniowania jonizującego w celu ochrony sprzedawanego szpinaku i sałaty lodowej przed mikroorganizmami. Metoda, choć kontrowersyjna, może poprawić bezpieczeństwo produktów rolniczych. Dopuszczona do stosowania technologia znacznie zmniejsza ryzyko skażenia mikrobiologicznego warzyw, lecz przedstawiciele urzędu zapowiadają, że nie pozwolą, by ich decyzja wpłynęła negatywnie na higienę procesu przygotowania żywności do sprzedaży. Dr Laura Tarantino, pracowniczka FDA odpowiedzialna za bezpieczeństwo dodatków do żywności, uspokaja konsumentów: [nasza decyzja] nie usprawiedliwia "brudnego" przetwórstwa. Gospodarstwa oraz przedsiębiorstwa przetwórcze wciąż muszą przestrzegać standardowych regulacji mających na celu zachowanie najwyższej możliwej czystości plonów. Konsumenci także powinni myć liście przed ich zjedzeniem. Dodaje: Nasza decyzja oferuje jedynie dodatkowe narzędzie dostępne dla wytwórców i przetwórców, dzięki któremu towary te będą jeszcze bezpieczniejsze. Celem procesu jest głównie eliminacja bakterii Eschericha coli (pałeczek okrężnicy), częstej przyczyny zatruć pokarmowych. Amerykańskie prawo już od kilku lat pozwala na jego stosowanie w celu ochrony mięsa oraz przypraw, zaś Unia Europejska dopuszcza używanie promieniowania wyłącznie w celu ochony przypraw i ziół. Członkowie amerykańskiego Stowarzyszenia Producentów Żywności (ang. Grocery Manufacturers Association - GMA) zaapelowali jakiś czas temu, by FDA zezwoliła także na ochronę warzyw liściastych, które mają trafić na amerykański rynek. Ich zdaniem decyzja taka stała się szczególnie potrzebna po wydarzeniach z 2006 roku, kiedy skażony bakteriami szpinak spowodował w Stanach Zjednoczonych poważne zatrucie u niemal dwustu osób oraz śmierć trzech spośród nich. Według przedstawicieli GMA dostawcy sałaty nie są jeszcze gotowi na wdrożenie technologii jej napromieniania przed dystrybucją do sklepów, lecz wprowadzone właśnie regulacje stworzą atrakcyjną niszę na rynku warzyw. Szczególnie zainteresowane produktami zabezpieczanymi tą metodą mogą być osoby z osłabionym systemem immunologicznym, które nie powinny spożywać żywności nieprzegotowanej. Nie wszyscy podzielają entuzjazm przedstawicieli biznesu. Część badaczy twierdzi, że metoda jest skuteczna jedynie połowicznie, gdyż nie zabija wirusów, które także mogą zostać przeniesione na liściach warzyw i powodować groźne infekcje. Uważają też, że bardziej efektywne byłoby wprowadzenie ostrzejszego rygoru higieny od samego początku procesu przygotowania żywności do spożycia. Mowa tu szczególnie o wprowadzeniu obowiązku dokumentowania użycia nawozów naturalnych oraz kontroli czystości wody używanej do podlewania upraw. Kolejnym zmartwieniem przeciwników używania promieniowania była obawa o smak i właściwości organoleptyczne liści. Eksperci FDA twierdzą jednak, że nowoczesna technologia umożliwia zniszczenie bakterii E. coli, a także (choć mniej skutecznie) tych należących do rodzajów Listeria oraz Salmonella. Wszystko to, zdaniem przedstawicieli urzędu, udaje się osiągnąć bez pogarszania bezpieczeństwa, wartości odżywczych czy jędrności liści. W kolejce czekają kolejne wnioski o dopuszczenie promieniowania jonizującego jako metody ochrony kolejnych rodzajów produktów rolniczych. Stosowne decyzje zostaną najprawdopodobniej podjęte w najbliższych miesiącach. Efekty procedur przeprowadzonych przez FDA mogą być istotne także dla Unii Europejskiej, w której od kilku lat toczy się na ten temat gorąca debata.
  15. KopalniaWiedzy.pl

    Powierzchnia, że bakteria nie siada!

    Naukowcom z MIT udało się stworzyć supercienką (i, co ważne, bardzo tanią w produkcji) powłokę z polimeru, wykazującą wyjątkowo dobre właściwości bakteriostatyczne. Niepozorny produkt ma szansę przynieść wielomiliardowe zyski w samych tylko Stanach Zjednoczonych, a w skali świata - uratować życie milionów osób narażonych na poważne infekcje bakteryjne. Wynalazek jest konsekwencją dokonanego wcześniej przez tę samą grupę odkrycia, że zdolność bakterii do tworzenia na określonej powierzchni tzw. biofilmów, czyli cienkich kolonii rozrastających się na płaskich powierzchniach, jest w dużym stopniu zależna od jej twardości. Można w ten sposób zapobiegać pojawianiu się niechcianych bakterii np. na salach operacyjnych i jednocześnie ułatwiać ich wzrost tam, gdzie są one potrzebne (prostym przykładem takich powierzchni są np. urządzenia używane w przemyśle mleczarskim). Przy utrzymaniu wszystkich pozostałych parametrów na stałym poziomie, sztywność materiału zwiększa zdolność bakterii do przylegania - tłumaczy prof. Krystyn Van Vliet, profesor materiałoznawstwa i inżynierii, autor pracy. Celem badań było ustalenie wpływu mechanicznych właściwości tzw. wielowarstwowych powłok polielektrolitowych na łatwość ich zasiedlania przez bakterie. Jako obiekt badań posłużyły mikroorganizmy należące do trzech gatunków: pospolitego na ludzkiej skórze Staphylococcus epidermidis oraz zamieszkującej głównie ludzką okrężnicę, fragment jelita grubego, pałeczki Escherichia coli (2 szczepy). Sztywność zwykle była pomijana w badaniach nad przyleganiem bakterii do powierzchni. Zamiast tego badano inne cechy, takie jak ładunek elektryczny, szorstkość lub powinowactwo do wody. [Nasze] nowe badania pokazują, że sztywność także powinna zostać uwzględniona - tłumaczy prof. Van Vliet. Co ważne, zastosowanie nowych tworzyw można łączyć ze znanymi dotychczas metodami zapobiegania rozwojowi mikroorganizmów, aby w ten sposób połączyć ich skuteczność. Ze znanych dotychczas sposobów zwalczania zanieczyszczenia biologicznego można wymienić np. bakteriobójcze związki chemiczne lub nanocząsteczki metali, których zadaniem jest zaburzanie struktury ściany komórkowej bakterii. Nie mamy złudzeń, że możemy zapobiec tworzeniu biofilmów przez bakterie, które normalnie czynią to z łatwością. Ale jeśli będziemy mogli ograniczyć szybkość ich narastania, obecne metody mogą okazać się bardziej efektywne - tłumaczy inny autor publikacji, Michael Rubner. Główni autorzy pracy to dwoje magistrantów: Jenny Lichter i Todd Thompson. Oboje zaznaczają, że zastosowanie powłok polielektrolitowych może znaleźć zastosowanie nie tylko w przypadku dużych powierzchni, ale także miniaturowych urządzeń medycznych aplikowanych do wnętrza ciała pacjenta. Należą do nich np. rozruszniki serca lub tzw. stenty, czyli miniaturowe "rusztowania" zapobiegające zamykaniu się światła naczyń krwionośnych. Obecnie osiadanie bakterii na tego typu implantach jest poważnym problemem i powodem częstych komplikacji. Polimerowe powłoki są bardzo cienkie - mają grubość zaledwie 50 nanometrów (miliardowych części metra). Składają się z wielu warstw polielektrolitów, czyli tworzyw sztucznych o określonym ładunku elektrycznym na powierzchni. Dzięki odpowiedniemu kontrolowaniu pH podczas ich syntezy można regulować zdolność reagowania ze sobą poszczególnych cząsteczek tworzywa, co z kolei ma bezpośrednie przełożenie na zwartość i sztywność struktury powstającego materiału. Prof. Van Vliet wyjaśnia, że prawdopodobny mechanizm działania odkrytego tworzywa jest związany z jego zdolnością do interakcji z rzęskami na powierzchni komórek bakterii. Jej zdaniem, im twardszy jest materiał, tym łatwiej bakteria może się z nim związać. Nie jest jednak znany dokładny mechanizm stojący za tym zjawiskiem - jego zbadanie jest kolejnym celem zespołu. Odkrycie może mieć ogromne zastosowanie praktyczne głównie w ochronie zdrowia. Tzw. zakażenia szpitalne są przyczyną śmierci aż 100 000 osób rocznie w samych tylko Stanach Zjednoczonych (w skali świata będą to więc zapewne miliony osób), a całkowite zlikwidowanie tego problemu, o ile jest to w ogóle możliwe, przyniosłoby co roku aż 4,5 miliarda dolarów oszczędności. Nic więc dziwnego, że amerykańskie władze tak chętnie wspierają podobne badania.
  16. KopalniaWiedzy.pl

    Bakteryjna elektrownia

    Escherichia coli, zwana po polsku pałeczką okrężnicy, jest najobficiej występującą w organizmie człowieka bakterią. Prawdopodobnie jest też najlepiej poznaną. Wykorzystywaliśmy ją już na wiele sposobów: od produkcji preparatów na potrzeby przemysłu spożywczego po wytwarzanie insuliny niosącej pomoc cukrzykom. Okazuje się jednak, że ludzka pomysłowość nie zna granic: naukowcy z Texas Agricultural and Mechanical University (TAMU) opracowali metodę wytwarzania energii z udziałem tej bakterii. Dzięki metodom inżynierii genetycznej udało się "udoskonalić" pałeczki E. coli tak, aby wytwarzały aż 140 razy więcej wodoru niż szczepy naturalne. Choć kierujący badaniami profesor Thomas Wood twierdzi, iż potrzebne są wciąż dalsze badania, już wstępne wyniki eksperymentu wydają się być bardzo obiecujące. "Bakteryjny" wodór jest czystym, wydajnym i w pełni odnawialnym źródłem energii, którą obecnie bezpowrotnie tracimy - chodzi np. o fermentujące na wysypiskach śmieci. Najpopularniejsza obecnie metoda produkcji wodoru to wytwarzanie go dzięki rozkładowi wody. Jest to jednak metoda droga i wciąż mało efektywna, przez co nie osiągnęła szczególnej popularności. Prace profesora Wooda nad E. coli mają szansę zmienić ten niekorzystny stan rzeczy. Co dokładnie zrobiono z genomem pałeczki okrężnicy? Usunięto z niego zaledwie sześć genów. Dzięki temu zwiększono aktywność naturalnego procesu fermentacji: bakterie pobierają cukier, a następnie wytwarzają z niego wodór oraz dwutlenek węgla. Co ważne, proces nie wymaga jakichkolwiek nakładów finansowych poza regularnym dostarczaniem odpadów organicznych. Pozwala to na wytwarzanie niezwykle taniej energii. Dodatkowo technologia ta w dużej mierze rozwiązuje problem składowania odpadów - w ogromnej części bowiem zamieniają się one w gaz. Największą wadą stosowania wodoru jako źródła energii jest bezpieczeństwo. Jak wiadomo, jest to gaz niezwykle wybuchowy, toteż wybudowanie bezpiecznej "elektrowni bakteryjnej" byłoby niezwykle drogie. Znaleziono jednak rozwiązanie i tego problemu: zamiast dostarczać odbiorcom gotowy produkt, prof. Wood proponuje dystrybucję samych bakterii i fermentatorów. Urządzenie wytwarzające ilość energii wystarczającą dla średniej wielkości domu ma objętość zaledwie jednego metra sześciennego. Do rozwiązania pozostaje tylko jeden problem: dzienne zużycie materii organicznej w typowym domu musiałoby wynosić około 80 kg. To wciąż stanowczo zbyt wiele. Chcielibyśmy wytworzyć bakterie, które będą potrzebowały nie osiemdziesięciu, a raczej ośmiu kilogramów paliwa - zapowiada profesor Wood. Z niecierpliwością czekamy na realizację tego zadania.
  17. My, ludzie, możemy mieć więcej wspólnego z bakterią Escherichia coli, niż nam się wydaje. Amerykańscy naukowcy z Berkeley zademonstrowali bowiem, że replikacja DNA jest uruchamiana w ten sam sposób, bez względu na to, czy badanym organizmem jest bakteria właściwa, archeowiec czy tzw. jądrowiec (archeowce są organizmami jednokomórkowymi; kiedyś uważano, że są starsze od bakterii, ale okazało się, iż ewoluowały one równolegle; jądrowce, nazywane inaczej eukariontami, to organizmy wielokomórkowe). Badacze zidentyfikowali tę samą działającą strukturę zarówno w próbkach eukariotycznych (pochodzących od muszki owocowej), jak i bakteryjnych (pobranych od E. coli). Opisali ją jako spiralną strukturę, należącą do większej rodziny białek AAA+. Wcześniejsze badania wykazały obecność białek AAA+ w replikacji archeowców. Naukowcy wysnuli więc wniosek, że takie rozwiązanie powstało w toku ewolucji bardzo dawno temu, zanim jeszcze powstały trzy równoległe domeny: 1) bakterie (Bacteria), 2) archeowce (Archea) oraz 3) jądrowce (Eucarya). Eva Nogales, biofizyk biorąca udział w eksperymentach z muszkami owocowymi, podkreśla, że zdolność komórki do wiernego replikowania DNA w określonym czasie jest niezbędna dla przeżycia. Pomimo dziesięcioleci badania, strukturalne i molekularne podstawy inicjacji kopiowania DNA oraz stopień ewolucyjnego "zakonserwowania" tych mechanizmów były źle definiowane i gorąco nad nimi debatowano. Biochemik i biolog strukturalny James Berger był zaangażowany w oba badania. Jego zespół odkrył, że gdy białko DnaA zwiąże się z ATP (adenozynotrójfosforanem), wymusza to na białkach AAA+ zmianę kształtu (z pierścieniowego na prawoskrętną spiralę). Helisa DNA okręca się wokół spirali i ulega deformacji. W ten sposób rozpoczyna się proces rozdzielania DNA na dwie oddzielne nici. W badaniu muszek owocowych naukowcy odkryli ten sam mechanizm. Mimo że od pewnego czasu było wiadomo, że u eukariontów białka ORC (ang. origin recognition complex) inicjują replikację, niewiele umiano powiedzieć o budowie samego inicjatora. Obecnie, dzięki wykorzystaniu mikroskopu elektronowego, zaobserwowano, że po połączeniu z ATP kompleks białek ORC tworzy helisę, bardzo podobną do tej odkrytej w studium E. coli. Mimo że nie zaobserwowano okręcania się DNA wokół ORC, podobieństwa w budowie, które można bez trudu zauważyć, sugerują duże podobieństwa mechaniczne tych dwóch procesów. Specjalizacja w zakresie replikacji DNA zaszła wiele lat temu — konkluduje Nogales. Przez miliony lat do zasadniczego mechanizmu ewolucja dodała tylko ozdobniki. Wyniki obu badań zostaną opublikowane w sierpniu w Nature Structural and Molecular Biology.
×