병원 병원체 Acinetobacter baumannii가 새로운 환경 조건에 빠르게 적응하 는 방법

병원 내 감염은 해당 병원균이 점점 더 항생제에 대한 내성을 갖게 되기 때문에 치료하기 어려운 경우가 많습니다. 아시네토박터 바우마니 박테리아는 점점 더 위협이 되고 있으며 이를 퇴치하기 위한 새로운 치료법을 고안해야 한다는 큰 압력이 있습니다. 괴테 대학교 프랑크푸르트의 생물정보학자와 독일 연구 재단의 연구 유닛 FOR2251은 이제 병원성과 관련된 A. baumannii의 특정 세포 부속물의 예기치 않게 다양한 다양성을 발견했습니다. 이것은 특정 병원체에 특별히 맞춰진 치료 전략으로 이어질 수 있습니다.

매년 유럽에서 670,000명이 넘는 사람들이 항생제 내성 병원균으로 인해 병에 걸리고 33,000명이 감염으로 사망합니다. 특히 두려운 것은 여러 항생제 또는 모든 알려진 항생제에 대한 내성을 가진 병원균입니다. 그 중 하나는 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii) 박테리아로, 오늘날 무엇보다 “병원 슈퍼버그”로 두려워하고 있습니다. 추산에 따르면 병원에서 감염되는 전체 감염의 최대 5%와 사망을 초래하는 모든 박테리아 감염의 10분의 1이 이 병원균에 기인할 수 있습니다. . 이로 인해 A. baumannii는 세계보건기구(WHO)에 따르면 새로운 치료법 개발이 시급한 병원균 목록의 최상위에 올랐습니다.

A. baumannii를 병원균으로 만드는 특성을 이해하는 것이 이를 위한 전제 조건 중 하나입니다. 이를 위해 프랑크푸르트 괴테 대학교의 Ingo Ebersberger 교수와 LOEWE Center for Translational Biodiversity Genomics(LOEWE-TBG)가 이끄는 생물정보학자들은 광범위한 Acinetobacter 변종에 걸쳐 게놈과 그 안에 암호화된 단백질을 비교하고 있습니다. 어떤 유전자가 병원성에 기여하는지에 대한 결론은 무엇보다도 위험한 균주와 무해한 균주의 차이에서 도출할 수 있습니다.

적절한 방법이 없기 때문에 지금까지 해당 연구는 박테리아 균주에 유전자가 존재하는지 여부에 집중되어 있습니다. 그러나 이것은 박테리아가 기존 유전자와 그에 의해 암호화된 단백질을 변형하여 새로운 특성을 얻을 수 있다는 사실을 간과한 것입니다. 그렇기 때문에 Ebersberger 팀은 진화 계통을 따라 단백질의 변형을 추적하는 생물 정보학 방법을 개발했으며 이제 이 방법을 분자 생명 과학 연구소 및 의료 미생물 및 감염 연구소의 미생물학자와 공동으로 Acinetobacter에 처음으로 적용했습니다. Goethe University Frankfurt의 제어.

그 과정에서 연구원들은 박테리아에 널리 퍼져 있고 환경과 상호 작용하는 데 사용하는 유형 IVa(T4A) 필리로 알려진 모발과 같은 세포 부속물에 집중했습니다. 한편으로는 무해한 박테리아에 존재하고 다른 한편으로는 일부 병원균의 독성에 대한 핵심 요소로 확인되었다는 사실은 T4A 섬모가 진화하는 동안 병원성과 관련된 새로운 특성을 반복적으로 획득했음을 시사합니다.

연구팀은 T4A 섬모의 끝에 위치하며 그 기능에 필수적인 단백질 ComC가 병원성 아시네토박터 균주 그룹 내에서 눈에 띄는 변화를 보인다는 것을 보여줄 수 있었다. A. baumannii의 다른 변종조차도 이 단백질의 다른 변이체를 가지고 있습니다. 이로 인해 생물정보학자 Ebersberger는 T4A 필리를 핸들이 항상 동일하지만 부착물을 교체할 수 있는 다기능 정원 도구와 비교했습니다. Ebersberger는 “이러한 방식으로 짧은 진화 기간 동안 과감한 기능 수정을 달성할 수 있습니다.”라고 확신합니다. “우리는 T4A 섬모 측면에서 다른 박테리아 균주가 환경과도 다르게 상호 작용한다고 가정합니다. 예를 들어, 이는 병원체가 인체의 어느 구석에 정착할지 결정할 수 있습니다.”

목표는 A. baumannii 감염의 치료를 개선하기 위해 병원체 내에서 예기치 않게 높은 다양성에 대한 이 지식을 사용하는 것입니다. 병원체의.” 그러나 Ebersberger와 그의 동료들의 연구는 또 다른 사실을 밝혀냈습니다. A. baumannii의 비교 유전체학에 대한 이전 연구는 아마도 빙산의 일각만을 드러냈을 뿐입니다. Ebersberger는 “우리의 접근 방식은 병원체를 특징짓는 가능한 구성 요소에 대한 검색을 해결하는 데 많은 도움이 되었습니다.”라고 말했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230804123721.htm