銅綠假單胞菌是一種機會致病菌，存在於許多生態位中，例如植物根部、積水甚至我們家的管道。它自然用途廣泛，可引起急性和慢性感染，對免疫系統較弱的人來說可能是致命的。臨床環境中銅綠假單胞菌的存在是一個嚴重的威脅，它可以在呼吸器和導管上定植。此外，它對許多抗生素的適應性和抗性使得銅綠假單胞菌感染越來越難以治療。因此，迫切需要開發新的抗菌劑。

瑞士日內瓦大學 （UNIGE） 的科學家們在這種細菌中發現了一種以前未知的基因表達調節劑，如果沒有這種調節劑，銅綠假單胞菌的感染力及其危險性就會大大降低。這些結果將發表在《核酸研究》雜誌上，可以構成對抗這種病原體的創新目標。

RNA 解旋酶透過結合和解旋各種 RNA 分子來執行其功能，從而執行基本的調節功能。RNA解旋酶存在於幾乎所有已知生物的基因組中，包括細菌、酵母、植物和人類；然而，根據它們所在的生物體，它們獲得了特定的特性。“銅綠假單胞菌有一種 RNA 解旋酶，其功能未知，但在其他病原體中發現，”在 UNIGE 醫學院微生物學和分子醫學系領導這項研究的研究員、SNSF 持有人 Martina Valentini 解釋說。 Ambizione”贈款。“我們想了解它的作用是什麼，特別是與細菌的發病機制及其環境適應有關。”

毒力嚴重降低

為此，日內瓦團隊結合了生化和分子遺傳學方法來確定這種蛋白質的功能。“在沒有這種 RNA 解旋酶的情況下，銅綠假單胞菌在 37°C 的液體培養基和半固體培養基中正常體外繁殖，”微生物學和分子醫學系研究員 Stéphane Hausmann 報告說在 UNIGE 醫學院和這項研究的第一作者。“為了確定細菌的感染能力是否受到影響，我們必須在活生物體中進行體內觀察。”

然後，科學家們繼續使用大蜡螟幼蟲進行研究，這是一種用於研究宿主-病原體相互作用的模式昆蟲。事實上，昆蟲的先天免疫系統與哺乳動物的先天免疫系統有著重要的相似之處。此外，這些幼蟲可以在 5°C 到 45°C 的溫度下生活，這使得研究不同溫度下的細菌生長成為可能，包括人體溫度。觀察到三組幼蟲；第一個，在注射鹽水溶液後，其種群 100% 存活。在存在正常銅綠假單胞菌菌株的情況下，感染後 20 小時存活率不到 20%。相反，當銅綠假單胞菌不再擁有 RNA 解旋酶基因，超過 90% 的幼蟲仍然存活。“經過改造的細菌變得幾乎無害，同時仍然非常活躍，”Stéphane Hausmann 說。

抑制而不殺戮

這項工作的結果表明，這種調節劑會影響細菌中幾種毒力因子的產生。“事實上，這種蛋白質控制著許多編碼毒力因子的信使 RNA 的降解，”Martina Valentini 總結道。“從抗菌藥物策略的角度來看，關閉病原體的毒力因子而不是試圖完全消除病原體，意味著允許宿主免疫系統自然地中和細菌並可能降低產生耐藥性的風險。確實，如果我們不惜一切代價試圖殺死細菌，細菌會適應生存，這有利於耐藥菌株的出現。”

日內瓦團隊目前正在繼續其工作，篩選一系列已知的藥物分子，以確定它們中的任何一個是否具有選擇性阻斷這種蛋白質的能力，並詳細研究抑制機制，從而制定有效的治療策略。

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