Bakterilerde keşfedilen İkozahedral mikrokompartmanların yapısı

 

Bu ikozahedral yapılar, bakterilerin çeşitli durumlarda kullandığı, özgün geometrik özelliklere sahip proteinlerden oluşur.

Birçok farklı bakteri türü, oldukça çeşitliliği fazla olan ve ardışık kimyasal reaksiyonların yapılmasını sağlayan küçük protein temelli kompartmanlar içerir. Enzim içeriğine bağlı olarak, bölmeler karbon fiksasyonu, enerji üretimi için bazı molekülleri parçalayabilen veya hücreleri stresli koşullardan koruyabilen proteinlerden oluşmaktadır.

Bu ikozahedral yapının bileşenleri; Bakteriyel mikrokompartmanların ana iskelet yapısı üç temel yapısal motifden oluşur ve bunların alt birimleri binlerce protein alt biriminden oluşmaktadır. Bu üç temel motif BMC-T, BMC-H ve BMV olarak adlandırılır.

BMC: Kompartmanların ana kabuk proteini iki ana formdan oluşur: bir hekzameri oluşturan BMC-H ve bir trimeri oluşturan BMC-T. Bu altıgen şekilli bileşenler, ikozahedronun 20 yüzden oluşan  ve substratların içeri girmesine ve dışarı çıkmasına izin veren merkezi bir gözenek sistemine sahiptir. BMC-H yapısındaki gözenekler küçüktür ve  yalnızca bir veya birkaç karbon atomdan oluşan moleküller izin verir. BMC-T gözenekleri ise daha büyük, muhtemelen daha büyük moleküllerin hareketi için daha büyüktür ve bunlar açılabilir veya kapatılabilir.  Dış kabuğu oluşturan motiflerin bazılarının, ikozahedron’un yüzlerinin kenarlarını oluşturmak için büküldüğü düşünülse de, bu konformasyonda hangi tip BMC proteini kullandığı hala net değil.

BMV pentamerik proteinler ise, ikosahedronun köşelerini oluşturur.

 KAYNAK

https://www.the-scientist.com/infographics/infographic–bacterial-microcompartments-basics-65136

 

ANTİBİYOTİK DİRENÇ PROBLEMİNDE YENİ BİR UMUT

 

Mikrobiyologlar tarafından yapılan tahminlere göre, antibiyotiğe dayanıklı süper bakterilerin, 2050 yılına kadar sadece Avrupa’da 1,3 milyon insanı öldürebilecek potansiyele sahiptir. Bu nedenle yeni antibiyotik üreten mikroorganizmaların keşfi insanın geleceği ve sağlığı bakımında önemlidir. Dünya Sağlık Örgütü (WHO), sorunu “bugün küresel sağlık, gıda güvenliği ve kalkınma için en büyük tehditlerden biri” olarak tanımlamaktadır.

İrlanda da Bilim insanları, son yıllarda, geniş etkili antibiyotiklere de direnebilen,superbug  olarak adlandırılan bakterilerin üremesini  durdurabilen ve toprakta yaşayan yeni bir bakteri keşfettiler. Bu bakteri, MRSA da dahil olmak üzere antibiyotiklere dirençli altı süper topluluğun dördüne karşı etkili olan ve daha önce daha bilinmeyen bir bakteri suşu olan Streptomyces cinsinin yeni bir türü olduğu tanımlanmıştır. Streptomyces sp. Myrophorea. Yeni bakteri türü, Galler, Brezilya, Irak ve Kuzey İrlanda’dan gelen araştırmacılardan oluşan Swansea Üniversitesi Tıp Fakültesinde bulunan bir ekip tarafından keşfedildi. Bakterinin izole edildiği Toprak yapısı alkali olup, Kuzey İrlanda, Fermanagh bölgesinden alınmıştır.

WHO tarafından sağlıkla ilişkili enfeksiyonlardan sorumlu olarak tanımlanan ilk altı çok dirençli patojenin dördünün yeni keşfedilen Streptomyces sp. myrophorea tarafından büyümesinin durdurulduğu belirlendi. Bu bakterinin etkili olduğu gruplar, Vankomisine dirençli Enterococcus faecium (VRE), metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA), Klebsiella pneumonia ve Carbenepenem’e dirençli  Acinetobacter baumanii.

Yeni keşfedilen Streptomyces sp. myrophorea hem gram negatif ve hem de gram pozitif bakteri karşı etki göstermiştir. Özellikle gram negatiflere etki göstermesi ayrıca önemlidir. Çünkü genellikle gram negatif bakteriler dış membranları nedeniyle antibiyotiklere karşı daha da dirençlidir. İnhibisyona sebep olan etken madde henüz tanımlanmamıştır fakat bu çalışma devam etmektedir.

Çalışma Swansea University’inde yapılmıştır.

Kaynak: https://sciencebulletin.org/

İlgili Makale: Luciana Terra, Paul J. Dyson, Matthew D. Hitchings, Liam Thomas, Alyaa Abdelhameed, Ibrahim M. Banat, Salvatore A. Gazze, Dušica Vujaklija, Paul D. Facey, Lewis W. Francis, Gerry A. Quinn. A Novel Alkaliphilic Streptomyces Inhibits ESKAPE Pathogens. Frontiers in Microbiology (2018). DOI: 10.3389/fmicb.2018.02458

Batı Afrika’da Öldürücü Ebola Virüsü ile Aynı Aileden Olan Marburg Virüsü Tesbit Edildi..

Bats in Sierra Leone Carry Marburg Virus

          Bilim insanları  Batı Afrika ülkesi Sierra Leone’nin üç farklı bölgesindeki beş Mısır rous meyve yarasasınından (Rousettus aegyptiacus)  alınan örneklerde Ebola virüsu ile aynı aileden olan Marburg virüsunu ilk kez tespit ettiler. Bugüne kadar bu virüsun bu bölgede insanlarda enfeksiyona sebep olduğu henüz  görülmedi.  Fakat  son derece ölümcül olan bir Ebola  virüsunun akrabası olmaları insan sağlığı bakımından risk oluşturmaktadır. Uzun zamandır, Marburg virüsünü Afrika’nın diğer bölgelerinde yaşayan  yarasaların Batı Afrika’da da yaşadığını biliniyordu. ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri’nden (CDC) bir ekip yöneten ekolojist Jonathan Towner yapmış olduğu bir yazısında, bu virusun Batı Afrikada yayılış gösterdiğini bilinmekte olduğunu, bu yarasalarda da bulunmasına fazla şaşırtıcı olmadığını bir yazısında rapor etti. Bu bilimsel bilgi, 2016’da Batı Afrika’da Ebola salgını sonrasında Sierra Leone’deki yarasaları örneklemeye başlayan Kaliforniya Üniversitesi Davis (UCD) liderliğindeki CDC ve PREDICT-USAID tarafından yapılan izleme programında belirlenmiştir. Marburg virüsunun genetik dizilimi yapılan Yarasaların dördünde tesbit edilen virüslere yakın olması, bu enfeksiyon ajanının Sierra Leone’de yıllardır bulunduğunu gösteren önemli bir bulgu olmuştur. Marburg virüsunun insanlarda sebep olduğu son salgın 2017’de Uganda’da gerçekleşmiştir.  CDC’ye göre, en büyük Marburg virüs salgını 2005’te Angola’da gerçekleşti ve bu hastalığa yakalanan 252 kişinin yüzde 90’ı öldü. Sierra Leone de yarasalarındaki tesbit edilen yeni viral suşların ikisi Angola suşuna benzemektedir. Bu nedenle Ebola’ya benzer salgınlar yapması kuvvetle muhtemeldir. 

Dec 31, 2018 KERRY GRENS
© ISTOCK.COM, HENDRA SU

 

 

Florokinolon antibiyotikleri ve aort anevrizması

 

Florokinolon antibiyotikleri sıklıkla ciddi solunum yolu enfeksiyonları, zatürre, idrar yolu enfeksiyonu ve hatta veba ve antraks tedavisinde kullanılır. Bunlar arasında siprofloksasin (Cipro), gemifloxacin (Factive), levofloksasin (Levaquin), moksifloxacin (Avelox), norfloksasin (Noroksin) ve ofloksasin (Floxin) isimleri altında satılan ilaçlar bulunmaktadır.

Hastalara oral veya enjeksiyon yoluyla verilir.

Bu antibiyotikler İlaçlar aort anevrizmasına neden olabilir, atardamarda büyüyebilir ve patlayabilir, tehlikeli veya ölümcül kanamaya neden olabilir.

Bu antibiyotikleri aldıktan sonra en fazla aort anevrizması riski taşıyan hastalar yaşlılar, yüksek tansiyonu olanlar, aort tıkanıklığı ya da diğer kan damarları tıkanıklığı öyküsü olan kişiler ve Marfan sendromu veya Ehlers gibi genetik koşulları olan kişilerdir.

FDA Komisyon Üyesi Dr. Scott Gottlieb, “Aort anevrizması veya diseksiyonu riski düşük olsa da, hastaların bir fluorokinolon ilacı reçete edildiğinde aort anevrizması veya diseksiyonu yaşama ihtimalinin iki katı olduğunu ifade etti. “Aort anevrizması olan veya aort anevrizması riski altında olduğu bilinen hastalara alternatif tedavi öneriliyor

Bu risk kategorilerine girmeyen hastalar için florokinolonlar hala iyi bir seçenek olabilir. 30 yıldan fazla süredir bakteriyel enfeksiyonlain tedavisinde kullanılan  bir antibiyotiktir.

FDA, bu risklerle ilgili bir uyarının, reçete bilgisine ve hasta ilaç rehberlerine eklenmesini istemektedir.

Temmuz ayında, kurum bu ilaçların kan şekerini önemli ölçüde azaltabileceğini ve zihinsel sağlığı olumsuz yönde etkileyebileceğini ifade edildi. 2016 yılında, FDA, ilaçların kaslar, sinirler, eklemler ve merkezi sinir sistemi üzerinde engelleyici bir yan etkisi olabileceğini ve bazı basit enfeksiyonlarda kullanılmak üzere sınırlandırılması gerektiği söyleniyor

FDA, antibiyotiklerle ilgili her türlü yeni güvenlik endişesini izlemeye devam edeceği ifade ediliyor. Gottleib, “FDA, bu ürünlerle ilgili risk bilgilerini güncel ve kapsamlı bir sekilde takip edecegini duyurdu.

Bunlaradaki risk kategorilerindeyseniz ve bu antibiyotiklerden birini kullanıyorsanız, uzmanlar doktorunuzla bu konuda konuşmanız tavsiye ediliyor.

Gıda zehirlenmesine sebe olan Bacillus cereus toksinin nasıl zarar verdiğinin ve metabolik reaksiyonlarının bilinmesi hayat kurtarabilir..

Avusturalya Ulusal Üniversitesi’nde bir araştırma grubu, özellikle de gıda zehirlenmesi sonucu oluşan  bakteriyel enfeksiyonların  önlemesi ve tedavisinde bir aşama olabilecek yeni bilgilere ulaştılar. Gıda zehirlenmesinin en yaygın nedenlerinden biri, kusmaya ve ishale neden olan toksinleri salgılayan Bacillus cereus adlı bir bakteridir. Sebzeleri, pirinci, makarnaları, balıkları ve etleri kontamine eder  ve yiyecekler uygun sıcaklıkta saklanmazsa bu bakterilerin çoğalmasına sebep olur.

Okumaya devam et “Gıda zehirlenmesine sebe olan Bacillus cereus toksinin nasıl zarar verdiğinin ve metabolik reaksiyonlarının bilinmesi hayat kurtarabilir..”

Balcıları zarara uğratan ve 7 türü bilinen bal arısı parazitlerinden birisi olan küçük kovan böceği genomu belirlendi

Araştırmacılar, bilim adamları tarafından küçük kovan böceğinin genomunun belirlenmesi bal üreticilerini memnun edecek. Küçük kovan böceği (SHB), az sayıda etkili tedavinin olduğu bal arılarının önemli bir parazit problemidir. SHB genomunun tamamlanması, buna yakin diger zararlı  akraba türlerinin anlaşılmasına büyük hizmet edecektir.

20 Aralık 2018
Kaynak:
ABD Tarım Bakanlığı – Tarımsal Araştırma Hizmetler Birimi

Mitekondriyal Genetikte Santral Dogma Bilgisi (Maternal ve Paternal Kalıtım) Yeniden Revize Edilebilir

Son zamanlarda mitokondriyal DNA’nın maternal ve paternal kalıtımdaki geçişleri ile ilgili  17 kişiden elde edilen bilimsel bilgiler, tıbbi ve atalara yönelik araştırmalarda büyük yankı uyandıracak gibi. Bu yeni verilere ulaşıncaya kadar, genellikle mitokondri ve onların DNA’sının insanlarda anneden gelen bir kalıtım olduğuna inanılıyordu. PNAS’da yayınalanan  bir raporda, bilim adamları, anneleri ve erkek atalarından mitokondriyal DNA’yı (mtDNA) yüksek düzeyde alan üç ilişkisiz aileden 17 kişiyi belirledi. Şimdi, “mitokondriyal kalıtım” bilgilerinin yeniden gözden geçirilmesi gerekmektedir.

IVF tarafından üretilen insan poliploid embriyolarını kullanan ve daha önce yapılan insan çalışmaları, gelişimin sekiz hücresi aşamasına kadar yalnızca paternal mtDNA’yı tesbit etmişti. Bununla birlikte, 2002 yılında, maternal ve paternal mtDNA’yı ifade eden, kasları etkileyen bir durum olan mitokondriyal miyopatisi olan erkekle ilgili yayınlanmış tek bir raporu vardı. Bu gözlem, insanlarda (yosunlar, bitkiler, maya ve Drosophila dahil olmak üzere) katı paternal mtDNA mirasını sergilemesinde önemliydi.

Bu çalışmanın bilimsel, tıbbi ve etik yönden ispatlanabilmesi için daha fazla bilimsel veri gerekmektedir. İlk olarak şu sorulara cevap verilmesi gerekir; , paternal mtDNA’nın döllenmiş oosit tarafından elimine edildiğinin  kesin mekanizmasının bilinmesi gerekir. . İkinci soru, paternal mtDNA aktarımının mtDNA işlemindeki bir sporadik mutasyondan mı kaynaklanmaktadır yoksa normal mitokondriyal metabolizmanın bir sonucumudur ? Son olarak, mtDNA’nın babadan gelen bir kalıtımsal işlem olduğunun oranı nedir ?

Babanın Mitokondriyal DNA’sı Çocuklara Geçebilir”

Bu soruların cevapları geçmiş ve gelecekteki tıbbi çalışmaları etkileyecektir. Anne ebeveynden genetik kökenleri inceleyen birçok çalışma yapılmıştır. Örneğin, 2017’den bir çalışma, otizm ile belirli mitokondriyal haplotipler arasında bir genetik bağlantı  olduğu tesbit edilmişti.

Eğer önemli sayıda insan hem maternal hem de paternal mtDNA’ya sahipse, mtDNA’nın kalıtımdaki yerinin yeniden değerlendirilmesini gerekecektir.

Tarihsel bir bakış açısıyla, paternal mtDNA iletimi, tüm yaşayan insanların maternal ataları olan “mitokondriyal Havva” ile ilgili iki klasik ama tartışmalı raporun yeniden yorumlanmasına yol açabilir. 1987 yılında, bilim adamları, “tüm mitokondriyal DNA’ların bir kadından kaynaklandığını” ve muhtemelen yaklaşık 200,000 yıl önce Afrika’da yaşadığını gösteren dünya çapında bir insan mtDNA anketinin sonuçlarını yayınlamışlardı. Havva, 200.000 yıl önce yaşamış olan tüm insanların annesini doğrulamak için mitokondriyal genomların önemli bir kanıttı. Eğer babadan gelen Paternal bulaşma sık değilse, o zaman bu çalışmalar yeniden gözden geçirilmelidir. Bu sonuç yahudilerin kalıtımsal geçişinde anneden gelen mitekondriyal DNA önemlidir. Eğer babadan gelen özellikler de söz konusu ise bu yahudilerin tezlerini zayıflatacaktır.

Etik açıdan bakıldığında, paternal mtDNA’nın çocuklara geçişinin ne kadar yaygın olduğu sorusu özellikle önemlidir. Ebeveynlik kurmanın etik karmaşıklığı İsrail’de özellikle ilgili olabilir. Geçtiğimiz yıl maternal yolla aktarılan mitokondriyal genetik belirteçler olan K1a1b1a, K1a9, K2a2a ve N1b’nin Aşkenaz Yahudileri arasında yaygın olduğu, ancak nadiren başkalarında görüldüğü iddia edildi. Yahudilik sadece maternal olarak aktarıldığı için, bu genetik belirteçlerden birine sahip olan birçok İsrail rabbinist uzmanı tarafından Yahudi soylarının güvenilir bir yasal ve dini göstergesi olarak görülmüştür. Bununla birlikte, paternal mtDNA nadir bir kalıtsal olay değilse, o zaman bu rabbinik uzmanlar tarafından, bu mtDNA genetik belirleyicilerin aslında Yahudi olmanın geçerli bir dini göstergesi olup olmadıkları tam bir yeniden analiz gerektirecektir.

Yeni biyoteknolojilerin bilimsel dogmayı yeniden biçimlendirebileceği bir çağda yaşıyoruz. Örneğin, Santral DNA dogması DNA’nın mRNA’ya transkribe edildiğini ve proteinlere çevrilmesi olarak literatürde tanımlanmıştır. Fakat, retrovirüslerdeki ters transkriptazın keşfi, bu enzim DNA’nın DNA’ya transkribe edilebilmesi nedeniyle, bu temel biyoloji ilkesine bir modifikasyon gerektirmiştir. Bu tür keşiflerin çoğunda etik sonuçlar bulunmamakla birlikte, son zamanlarda paternal mtDNA aktarımının keşfedilmesi, uzun yıllar boyunca tartışılacak olan derin bilimsel, etik ve dini sonuçlara sahip olabilir.

12 Aralık 2018

JOHN D. LOIKE

Touro Koleji ve Üniversite Sistemlerinde Biyoloji Profesörü olan John D. Loike, The Scientist için biyoetik üzerine düzenli bir köşe yazısı yazıyor.

E.coli, Pseudomonas ve Burkholderia biyofilm ve hareketli form nasil saglanmaktadir ?

Çoğu bakteri, planktonik, kimi zaman hareketli bir form ve bakteriyel hücrelerin katı bir yüzeye toplanabildiği ve bağlanabildiği bir biyofilm oluşturabilme yeteneğine sahiptirler. Bu iki form arasındaki geçiş, çevresel sinyallere ve streslere karşı bakteriyel adaptasyonun bir cevabi olarak ortaya çıkar . ‘Biyofilmin ne zaman oluşacağı ortamdaki sartlara bağlı olarak değişiklik gösterir.  Bu bakterilerin Biyofilm olusturmalarinda  açlık stresi, hayvanlarda ve insanlarda hastalığa neden olabilen çevresel bakteriler, sıcaklık, oksijen mevcudiyeti, besin konsantrasyonu vb gibi  dış ortamla ilişkili sinyaller önemli bir rol oynamaktadır. Hareketli ve biyofilm modu arasındaki geçişin tetiklenmesinde, flagellar sentez ve motiliteyi kontrol eden karmaşık düzenleyici mekanizmalar ve adezyon faktörlerinin üretimi yoluyla olmaktadır. Bu  yazıda, çevresel sinyallerin Gram negatif bakteriler Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli ve Burkholderia cinsindeki biyofilm oluşumu ve hücre motilitesini nasıl etkileyebileceğine ve hareketli ve biyofilm modu arasındaki geçişin nasıl düzenlendiği önem taşımaktadır

Biofilm and motility in response to environmental and host‐related signals in Gram negative opportunistic pathogens

First published: 28 August 2018

https://onlinelibrary.wiley.com/journal/13652672

Kemoterapi tedavisi alan kanser hastalarinda zone riski

Enfeksiyon Hastalıkları Dergisi’nde yapılan yeni bir araştırmaya göre, yeni kanser teşhisi konulan, özellikle kan kanserleri ve kemoterapi ile tedavi edilen kişilerde zona gelişme riski yüksek olduğu tesbit edildi. Bulgular, yeni aşıların kullanılması yoluyla kanser hastalarında sıklıkla görülebilen ağrılı cilt probliminin giderilmesine yardımcı olabilir. Bu çalışmanın sonucları, 2006’dan 2015’e kadar Avustralya’da yaklaşık 240.000 yetişkin arasında yeni bir kanser tanısı öncesi ve sonrasında zona riskini ve bir dizi kanser türünü inceleyerek ortaya konmuştur.

Zona ya da herpes zoster, suçiçeği neden olan aynı virüs olan varicella zoster virüsünden kaynaklanır. Zona, vücutta uykuda kalan virüsün daha uygun gördüğü zamanda yeniden aktifleşmesiyle gelişir. ABD’deki yaklaşık kişilerin üçte birinde hayatları boyunca görülen zona,   her yıl ülkede yaklaşık 1 milyon kişiyi etkilemektedir
Araştırmada, zona hastalığı kanser teşhisi konulan hastalarda, normal hastalardan %40 daha fazla görüldüğü rapor edilmiştir.  Kanla ilişkili veya hematolojik, kanser teşhisi olan hastalar, kanserli olmayan kişilere göre üç kat daha fazla zona gelişme riskine sahipti. Akciğer, meme, prostat veya diğer organlarda bulunan kanser gibi bir katı tümör ile ilgili kanser teşhisi konmuş kişilerde, kanseri olmayan birisine göre yüzde 30 daha fazla zona riski vardı.
New York Üniversitesi’nde (MOSA) yapilan yeni bir araştırmaya göre, Enfeksiyon Arastirmaci Jiahui Qian Dergisi’nde yaptigi analizde,Üniversitesi’nden kan kanserli hastalar arasında zona riskinin, kanser tanısından önceki iki yıl içinde daha yüksek olduğu bulunmustur. Bununla birlikte, solid tümörleri olan hastalarda, zona gelişme riski, kanserden ziyade tanıdan sonra kemoterapiyi alma ile büyük ölçüde ilişkili görünmektedir.

Neden Bazı İnsanlar Clostridium difficile’ye Karşı Daha Duyarlıdır ?

 

Clostridioides difficile  bazen şiddetli olabilen ve hayati tehlike oluşturabilen fırsatçı bir intestinal patojendir..

Clostridioides difficile illustration

Farelerde yapılan çalışmalarda, fare  bağırsağındaki mikrofloranın  bozulması sonucu  C. difficile enfeksiyonlarının ortaya çıktığı görülmüştür. Science Translational Medicine’ de yayınlanan verilere göre  ABD’de Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri 1 yılda, 1000 kişiden 148’inde, daha önce Clostridium difficile enfeksiyonları olarak bilinen C. difficile‘nin geliştiği tahmin edilmektedir. Bu tür enfeksiyonlar genellikle insanların antibiyotik kullandıktan sonra bozulan bağırsak microflorasının ardından geliştiği bilinmektedir.

Rochester’daki Mayo Kliniği Gastroenterolog Purna Kashyap, Minn. ve arkadaşları, farelere normal veya bağırsak florası bozulan olan insanlardan dışkıyı transplante eden deneyler yaptılar. Normal bağırsak mikrobiyomları olan insanlardan nakil yapılan farelerin, , mikroflorası bozulan insanlardan nakil alan farelere göre C. difficile enfeksiyonlarına karşı daha güçlü savaştığı belirlendi. .

Ayrıca bağırsaklardaki mikroflora değişimleri sonucu, bağırsaktaki belirli amino asitlerin, özellikle prolin miktarında belirgin bir artış olduğu belirlenmiştir. C. difficile, prolini ana besin kaynağı olarak kullanıp, bu amino asidi kolayca tüketmeyen mikroplar üzerinde rekabet avantajı sağlar. Araştırmacılar, bir prolin eksikliği olan fare yemi ile beslenen farelerin bağırsaklarında normal bir diyette fareler olarak çok daha az C. difficile bakterisi bulunduğunu tesbit etti. Böyle bir enfeksiyon durumunda bağırsakta prolin tüketen diğer bakterilerin bulunması C.difficile ile yapılan mücadeleyi kolaylaştıracağı düşünülmektedir.