Memecahkan Misteri Berusia 30 Tahun Tentang Bagaimana Gen Resistensi Menyebar

Memecahkan Misteri Berusia 30 Tahun Tentang Bagaimana Gen Resistensi Menyebar - Untuk memenangkan perang melawan serangga super tahan antibiotik, para ilmuwan berusaha menemukan gen resistansi. Selanjutnya, mereka mencoba untuk mengidentifikasi bagaimana gen diperkenalkan pada bakteri penyebab penyakit yang disebut patogen. Mengidentifikasi dari mana gen resistensi berasal dan bagaimana penyebarannya agak membandingkan untuk menemukan pasien nol dalam wabah, yang bukanlah tugas yang mudah.
Gen Resistensi

Misteri Berusia 30 Tahun Tentang Bagaimana Gen Resistensi Menyebar

Selama lebih dari 30 tahun, para ilmuwan telah mengusulkan agar gen resistensi benar-benar berasal dari mikroorganisme yang menghasilkan antibiotik. Tapi meskipun ini telah menjadi hipotesis, ilmuwan belum bisa menemukan bukti langsung transfer ini.

Kini, penelitian yang dilakukan di The Novo Nordisk Foundation Center untuk Biosustainability - DTU Biosustain - di Technical University of Denmark untuk pertama kalinya menunjukkan bahwa gen resistensi antibiotik berasal dari tempat yang sama dengan senyawa antibiotik, yaitu dari sekelompok bakteri tanah yang disebut Actinobacteria .

Penelitian ini sekarang dipublikasikan di Nature Communications.

Lebih dari tiga perempat dari semua antibiotik saat ini yang digunakan untuk mengobati infeksi manusia diproduksi oleh Actinobacteria, yang pada saat bersamaan mengandung gen resistensi antibiotik.

Dalam percobaan ini, para peneliti secara mengejutkan menemukan bahwa banyak gen resistensi pada mikroba penyebab penyakit (gram patogen negatif) sangat mirip dengan gen resistensi yang ditemukan pada Actinobacteria. Terutama dalam satu kasus, gennya 100% identik.

"Telah diduga bahwa patogen dapat memperoleh gen resistensi dari Actinobacteria selama setengah abad. Jadi sekarang dengan 100% gen identik kita menemukan senapan pengasapan, "kata Postdoc Xinglin Jiang dari DTU Biosustain.

Patogen gram negatif merupakan kelompok besar spesies yang berbeda; Antara lain pseudomonas, yang dapat menyebabkan infeksi paru-paru dan saluran kemih.

Pada awalnya, sulit membayangkan bagaimana patogen dapat memperoleh gen dari Actinobacteria, karena sangat berbeda dan sama sekali tidak saling terkait satu sama lain. Tetapi dengan menyelidiki urutan DNA di sekitar gen resistansi, tim mengetahui bagaimana transfer gen resistensi terjadi melalui mekanisme baru yang dinamai "carry back", dimana patogen pada dasarnya memiliki bentuk primitif "seks" dengan Actinobacterium dan memakannya. Gen resistensi setelah mati.

Transfer gen ini dengan membawa kembali pada prinsipnya dapat terjadi dimana patogen bersentuhan dengan Actinobacteria, seperti di peternakan hewan atau di tanah yang tercemar limbah rumah sakit yang tidak diobati. Dengan cara ini, patogen bisa menjadi tahan dan membahayakan kehidupan manusia di putaran berikutnya infeksi.

Dengan memahami asal mula maka kunci untuk menangkal penyebaran resistensi antibiotik, jelas Peneliti Senior Tilmann Weber dari DTU Biosustain:

"Kita tidak bisa menghentikan transfer gen ini, tapi bila Anda tahu, gen ketahanan patogen mana yang mungkin ada, Anda dapat mempersonalisasi perawatan antibiotik. Selain itu, dengan pengetahuan ini Anda bisa mencoba mengembangkan antibiotik baru dengan sifat-sifat lain yang tidak dimiliki pertahanan patogen. "

Bakteri Seks Menunjukkan Mekanisme

Dengan mengikuti transfer DNA, para ilmuwan untuk pertama kalinya menunjukkan mekanisme yang tidak diketahui yang disebut membawa kembali ke dalam mana patogen mampu merebut gen dari bakteri terkait jauh melalui mekanisme carry back. Begini caranya, singkatnya, proses carry back bekerja:

1. Patogen Gram negatif menyuntikkan DNA ke dalam Actinobacteria. Bakteri gram negatif secara alami memiliki kemampuan yang disebut konjugasi dimana sel bakteri dapat menyuntikkan DNA mereka sendiri ke dalam sel bakteri lainnya. Ini disebut bakteri yang setara dengan seks, karena biasanya digunakan untuk menukar informasi gen antara bakteri Gram negatif. Tapi terkadang bakteri Gram negatif juga bisa menggunakan mekanisme ini untuk menyuntikkan DNA ke bakteri Gram positif yang jauh terkait seperti Actinobacteria.

2. Di dalam Actinobacteria, DNA yang disuntikkan recombines dengan DNA inang yang mengandung gen resistansi. Setelah Actinobacterium mati, DNA rekombinan dilepaskan ke lingkungan.

3. Terakhir, DNA yang disuntikkan dapat bertindak sebagai "menempelkan DNA" dan menengahi serapan gen resistan kembali ke patogen melalui fenomena yang disebut transformasi alami.

Demikian artikel mengenai Memecahkan Misteri Berusia 30 Tahun Tentang Bagaimana Gen Resistensi Menyebar. Semoga artikel ini bermanfaat


EmoticonEmoticon

 

Start typing and press Enter to search