近日,一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中,來自謝菲爾德大學等機構的科學家們通過研究揭示了細菌細胞壁結構的首張高解析度圖像,相關研究結果對於闡明抗生素耐藥性產生的分子機制至關重要。
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文章中,研究者揭示了金黃色葡萄球菌細菌外膜的新型重要結構,相關研究結果對於理解細菌生長及抗生素的作用機制都很關鍵,同時其也推翻了此前關於細菌外膜結構的相關理論;研究者所獲得的圖像能幫助他們深入理解細菌細胞壁的組成,並未開發新型抗生素來抵禦抗生素耐藥性提供幫助。
研究者Laia Pasquina Lemonche博士表示,很多抗生素能通過抑制細菌細胞壁的產生來發揮作用,細胞壁是細菌周圍一層堅固但能滲透的外膜結構,其對於細菌生存至關重要;目前我們並不是非常清楚諸如青黴素等抗生素如何殺滅細菌,但這並不奇怪,因為到目前為止,研究人員對細菌細胞壁的實際結構並不是非常清楚,而本文研究為研究人員更好地理解抗生素的作用機制提供了新的線索和基礎,並為後期開發新方法來抵禦抗生素耐藥性提供了新思路。
這項研究中,研究人員利用一種名為原子力顯微鏡(AFM,Atomic Force Microscopy)的先進顯微成像技術揭示了金黃色葡萄球菌細胞壁的精細化結構,這種顯微鏡能用一根鋒利的針來感知表面形狀,並建立一種類似於等高線圖樣的圖像,但其僅能在單個分子尺度上進行分析。
最後研究者Jamie Hobbs教授表示,正是在物理學家和生物學家的共同努力下,我們才能夠在對細菌細胞壁結構的理解上取得這些突破,目前我們利用相同的技術揭示了抗生素如何改變細菌細胞壁的架構,以及細菌細胞壁的這種改變對於抗生素耐藥性產生的重要性。
原始出處:
Pasquina-Lemonche, L., Burns, J., Turner, R.D. et al. The architecture of the Gram-positive bacterial cell wall. Nature (2020). doi:10.1038/s41586-020-2236-6