Les antibiotiques tue les bactéries en endommageant leur adn


Les antibiotiques tue les bactéries en endommageant leur adn

Les chercheurs du MIT et de l'Université de Boston ont découvert que Tandis que les antibiotiques attaquent de nombreuses parties de cellules bactériennes, c'est le dommage qu'elles causent à leur ADN qui inflige le coup fatal . Ils écrivent à propos de leurs résultats dans un article publié en ligne le 20 avril dans le journal Science .

Il est étonnant que nous utilisions des antibiotiques comme la pénicilline depuis plus de 70 ans, mais nous ne connaissions pas le mécanisme exact par lequel ils tuent les bactéries jusqu'à maintenant.

Les chercheurs disent que comprendre ce mécanisme pourrait aider à améliorer les médicaments existants, une information très courante, car peu de nouveaux antibiotiques ont été développés au cours des 40 dernières années et de nombreuses souches de bactéries ont développé une résistance à celles actuellement disponibles.

Le co-auteur du Dr James J Collins, professeur de génie biomédical et William F. Warren Professeur distingué à l'Université de Boston, a déclaré aux médias:

"On pourrait améliorer l'efficacité de la mort de notre arsenal actuel, réduire les doses requises ou resensibiliser les souches aux antibiotiques existants".

En 2007, Collins a découvert que trois types d'antibiotiques, les quinolones, les bêta-lactames et les aminoglycosides, tous tuent les cellules en produisant des radicaux hydroxyle, des molécules hautement destructrices qui semblent attaquer à peu près n'importe quel composant cellulaire qui s'oppose Les lipides, ils oxydent les protéines, et ils oxydent l'ADN.

Mais dans cette dernière étude, ils ont constaté que la plupart de ces dommages ne sont pas mortels.

Le coup mortel est le dommage induit par l'hydroxyle à la guanine, l'un des quatre nucléotides ou les blocs de construction de l'ADN.

Les chercheurs ont constaté que lorsqu'ils ont inséré une guanine endommagée (c'est-à-dire oxydée) dans l'ADN, les cellules tentent de réparer les dégâts, mais cela accélère leur propre mort.

L'auteur correspondant, le Dr Graham Walker, Professeur de biologie de MIT, a déclaré que le mécanisme n'est pas derrière tout le meurtre, mais il semble être responsable d'une partie importante de celui-ci.

L'équipe a commencé à enquêter sur l'aspect des dommages à la guanine à la suite des études de Walker sur les enzymes de réparation de l'ADN. Ils avaient une intuition guanine oxydée a joué un rôle clé dans la mort cellulaire.

Tout d'abord, ils ont montré que DinB, une enzyme de copie d'ADN qui se met en action lorsque l'ADN est endommagé, utilise de la guanine oxydée.

Mais, DinB fait une erreur flagrante: non seulement elle place la guanine endommagée juste en face de sa cytosine partenaire de base sur la copie, elle la met également incorrectement en face de l'adénine.

Une fois trop de guanines endommagées sont insérées dans les nouveaux brins d'ADN, la cellule essaie de supprimer ces erreurs, mais cela ne sert qu'à hâter sa propre mort.

L'équipe a ensuite montré que cela se produit également avec les antibiotiques: leurs radicaux hydroxyle déclenchent la même cascade de dégâts d'ADN.

Une fois que la guanine oxydée provoquée par un traitement antibiotique est insérée dans l'ADN, elle déclenche un mécanisme cellulaire qui répare l'ADN.

Le mécanisme repose sur MutY et MutM, des enzymes spécialisées qui font des coupures dans l'ADN pour déclencher des actions qui traitent du fait que l'ADN contient de la guanine oxydée.

Mais ces réparations ne sont pas sans risque: elles doivent démêler l'ADN double hélice et couper l'une des chaînes, pour remplacer la base incorrecte. Ce n'est pas un problème à moins que deux de ces réparations ne se produisent près de l'autre: alors l'ADN souffre de ce qu'on appelle une «rupture à double brin», qui tue habituellement la cellule.

Walker a déclaré que le système devrait normalement vous «protéger et vous garder très précis», puis «devenir votre bourreau».

La Dre Deborah Hung est professeur de microbiologie et d'immunobiologie à la Harvard Medical School et n'a pas participé à l'étude. Elle a déclaré avec des études comme celle-ci que nous connaissons une «renaissance de la compréhension de l'efficacité des antibiotiques»:

"Nous pensions que nous savions, et maintenant nous nous sommes rendu compte que toutes nos hypothèses simples étaient fausses, et c'est beaucoup plus complexe".

Les chercheurs ont également une suggestion sur la façon dont ces connaissances pourraient être utilisées pour rendre les médicaments existants plus efficaces pour tuer les bactéries.

Ils ont dit dans certains cas que la cellule bactérienne peut se sauver lorsque son ADN est endommagé en réparant la rupture à double brin, un procédé appelé «recombinaison homologue».

Le blocage de la recombinaison homologue, par exemple en désactivant les enzymes requises, pourrait rendre la bactérie plus sensible à l'antibiotique, suggèrent-ils.

Des fonds provenant des Instituts nationaux de la santé et de l'Institut médical Howard Hughes ont aidé à payer l'étude.

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