Ученые восстанавливают древние белки для преодоления резистентности к антибиотикам

Эволюция — это самый масштабный и длительный лабораторный эксперимент на планете, результаты которого записаны в генах современных существ. Группа биологов из Университета Орегона решила прочесть архивные записи, которым более 160 миллионов лет. В центре их внимания оказался лактоферрин — белок-ветеран иммунной системы млекопитающих.

Ученые восстанавливают древние белки для преодоления резистентности к антибиотикам

Этот протеин присутствует почти во всех секретах организма: от грудного молока до слез и слизи. Его первичная стратегия защиты напоминает экономическую блокаду: он связывает железо, жизненно важный микроэлемент, без которого патогенные бактерии не могут размножаться. Однако природа снабдила его и химическим оружием. Внутри структуры лактоферрина скрыт антимикробный пептид, способный буквально пробивать бреши в мембранах бактериальных клеток, вызывая их быструю гибель.

Чтобы понять происхождение этого оружия, исследователи под руководством эволюционного биолога Мэтта Барбера провели молекулярную реконструкцию. Они проследили филогенетическое древо плацентарных млекопитающих назад, к общему предку юрского периода. Используя сложные алгоритмы, команда «воскресила» последовательности аминокислот древних версий лактоферрина. Затем эти пептиды возрастом в десятки миллионов лет были синтезированы в лаборатории для практических испытаний.

Результаты, опубликованные 25 августа в издании PLOS Biology, превзошли ожидания. Выяснилось, что некоторые доисторические версии белка демонстрировали значительно большую эффективность против современных супербактерий по сравнению с их нынешними потомками. Это указывает на то, что в ходе адаптации древние механизмы могли быть частично утрачены или изменены.

«Бактерии давно выработали устойчивость к классическим антибиотикам XX века, — отмечает Мэтт Барбер. — Нам интересно, сможем ли мы, восстановив улучшенные варианты этих молекул, использовать их как основу для терапии будущего».

Титас Сил, аспирант и ведущий автор работы, подчеркивает универсальность подхода. Поскольку эти пептиды нарушают целостность мембран, бактериям крайне сложно развить к ним защиту, не разрушив при этом самих себя. Таким образом, палеонтология белков открывает прямой путь к созданию нового класса антибактериальных препаратов, способных обойти резистентность.

Читайте также

Клетки крови 80-летнего превратили в нейронные стволовые клетки юноши

Клетки крови 80-летнего превратили в нейронные стволовые клетки юноши

Квантовое моделирование цезия выявило новый фазовый переход

Квантовое моделирование цезия выявило новый фазовый переход

Спорт смягчает симптомы депрессии у людей с высоким генетическим риском

Спорт смягчает симптомы депрессии у людей с высоким генетическим риском

ИИ выяснил, как нейроны гиппокампа кодируют смысл слов

ИИ выяснил, как нейроны гиппокампа кодируют смысл слов

Учёные создали татуировки, которые можно включать, выключать и менять с помощью света

Учёные создали татуировки, которые можно включать, выключать и менять с помощью света

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Водяные облака обнаружили впервые за пределами Солнечной системы

Водяные облака обнаружили впервые за пределами Солнечной системы

Apple готовит iPhone без рамок и кнопок, но технология Samsung пока не позволяет его создать

Apple готовит iPhone без рамок и кнопок, но технология Samsung пока не позволяет его создать

На PlayStation 5 научились запускать игры с дисков PS2 — с поддержкой 4K и улучшенной графики

На PlayStation 5 научились запускать игры с дисков PS2 — с поддержкой 4K и улучшенной графики

Астрономы не нашли планеты-гиганты у двух соседних звёзд, но надежда обнаружить обитаемые миры осталась

Астрономы не нашли планеты-гиганты у двух соседних звёзд, но надежда обнаружить обитаемые миры осталась