Исследователи из Института Сенгера, Университета Осло, Арктического университета Норвегии и их коллеги разработали первый в своем роде детальный эволюционный атлас бактерий. Он может открыть путь к созданию точечных методов лечения устойчивых к антибиотикам инфекций, таких как инфекции мочевыводящих путей. Работа опубликована в журнале Nature Communications (NatCom).
Ученые создали метод анализа крупных наборов данных, полученных с помощью ДНК. Они сосредоточились на изучении плазмид — кольцевых структур ДНК, которые передают бактериям гены, отвечающие за выживание и устойчивость к антибиотикам.
В ходе исследования специалисты смогли проследить путь обмена генами между различными штаммами кишечной палочки (Escherichia coli) и даже отследить вспышки инфекций до конкретных плазмид, начиная с XVIII века.
Авторы выявили плазмиду, встречающуюся у нескольких штаммов E. coli, которая позволяет бактериям вырабатывать токсин, убивающий конкурентов. Эксперименты показали, что бактерии, обладающие этим токсином, эффективно подавляют другие штаммы, включая четыре самых распространенных. Причем токсин также действует на мультирезистентные бактерии, что дает надежду на его использование в новых методах лечения.
Созданная карта эволюции бактерий позволит научному сообществу глубже понять, как развиваются и распространяются опасные штаммы E. coli. Это поможет предсказывать вспышки инфекций и разрабатывать более эффективные стратегии борьбы с ними.
«Наше исследование открывает новые горизонты для борьбы с устойчивыми к антибиотикам инфекциями. Теперь мы можем изучать эволюцию E. coli и ее плазмид на протяжении веков, чтобы точечно воздействовать на наиболее опасные штаммы», — отметил профессор Юкка Корандэр из Института Сенгера и Университета Осло.
