蛋白质的运动揭示了抗生素耐药性传播的信息

于默奥大学的研究人员发现了某种类型的蛋白质如何移动以复制DNA。这一发现可能对理解抗生素抗性基因如何在细菌之间传播产生影响。

“研究DNA复制是确定未来药物开发目标的良好起点，”发表该研究的于默奥大学小组首席研究员IgnacioMir-Sanchis说。

所有细胞生物都必须复制它们的遗传物质DNA才能增殖，这样一个副本进入子细胞，另一个副本进入另一个子细胞。DNA分子可以比作一串很长的珠子，其中珠子是构建块或单元。

珍珠串有两股交织在一起形成螺旋结构，即双螺旋结构。要复制其遗传物质，细胞必须从一个DNA分子变成两个DNA分子，这一过程称为DNA复制，它首先将两条DNA链分开。为了分离两条链，细胞具有称为解旋酶的特殊蛋白质。

于默奥大学医学生物化学和生物物理学系的一个研究小组发现了解旋酶如何相互作用并在DNA上移动以分离其链。这一发现是通过所谓的冷冻电子显微镜实现的，于默奥拥有瑞典最先进的设施之一。这种技术允许科学家拍摄单个分子的快照。通过组合数百万张快照，他们可以制作一部电影并查看解旋酶如何移动。

“当我们分析我们的快照时，我们看到解旋酶通过两个独立的运动移动不同的部分，称为域。两个域旋转并相互倾斜。这些运动为我们提供了这些解旋酶如何在DNA上移动并分离两条链的线索”该团队的博士后研究员、该论文的第一作者乔村村说。

Mir-Sanchi的实验室专注于感染生物学并研究金黄色葡萄球菌。研究人员有兴趣了解金黄色葡萄球菌、感染金黄色葡萄球菌的病毒(称为噬菌体)和病毒卫星的DNA复制。病毒卫星是寄生于其他病毒的病毒。

金黄色葡萄球菌感染并杀死了全世界数百万人，它被认为是一种主要威胁，因为这种细菌已经对几乎所有抗生素产生了耐药性。有趣的是，与抗生素耐药性有关的基因有时也存在于病毒卫星中，这使得这项工作在医学上更具相关性。

“这些发现拓宽了我们对抗生素抗性基因如何传播的理解，尽管值得注意的是，我们在这里发现的运动也出现在真核病毒甚至人类细胞中发现的解旋酶中。令人惊讶的是，从噬菌体对人类来说，”IgnacioMir-Sanchis说。